Bitcoin(BTC): Công bố thiết kế riêng tư, vẫn thiếu cơ chế nạp/rút và kiểm chứng bảo mật

Một thiết kế mang tên ‘Shielded Bitcoin’ nhằm che giấu số tiền giao dịch cùng người gửi và người nhận mà không thay đổi các quy tắc đồng thuận của Bitcoin(BTC) đã được công bố. Tuy nhiên, cơ chế đưa BTC vào và rút BTC ra khỏi hệ thống cùng việc kiểm chứng bảo mật vẫn chưa hoàn tất, nên chưa thể xem đây là tính năng có thể sử dụng ngay.

Clara Shikhelman, Mikhail Komarov và Aleksei Moskvin thuộc viện nghiên cứu mật mã alloc init đã công bố bài nghiên cứu ‘Shielded Bitcoin’ ngày 24. Đề xuất này là một giao thức siêu cấp triển khai cấu trúc giao dịch được che chắn của Zcash mà không cần blockchain riêng hoặc thay đổi cơ chế đồng thuận của Bitcoin.

Thiết kế sử dụng Bitcoin như một lớp ghi và sắp xếp dữ liệu. Các quy tắc và trạng thái của giao dịch được che chắn được xử lý bên ngoài mạng lưới Bitcoin, nhưng dữ liệu liên quan vẫn được ghi vào các giao dịch Bitcoin.

Các thành phần cốt lõi gồm ‘note’ được mã hóa, ‘nullifier’ công khai và bằng chứng không tiết lộ thông tin. Note chứa số lượng Bitcoin và thông tin người nhận, nhưng không được công khai dưới dạng văn bản rõ.

Khi người dùng chuyển note, đầu ra được mã hóa và nullifier đánh dấu note đã sử dụng sẽ được ghi lại cùng nhau. Bằng chứng không tiết lộ thông tin được dùng để chứng minh quyền sở hữu, khả năng ngăn chi tiêu hai lần và việc bảo toàn số tiền.

Bản thân mạng lưới Bitcoin không xác thực tính hợp lệ của dữ liệu này ở cấp độ đồng thuận. Các bộ lập chỉ mục đọc dữ liệu được ghi trong các block theo thứ tự, xác minh bằng chứng, sau đó tái tạo cây note và danh sách nullifier.

Các bộ lập chỉ mục không nắm giữ tài sản của người dùng và không có quyền chi tiêu tài sản. Tuy vậy, nếu một bộ lập chỉ mục độc hại trì hoãn, bỏ sót dữ liệu giao dịch hoặc cung cấp trạng thái cũ, việc sử dụng ví có thể bị cản trở. Người dùng có thể chọn bộ lập chỉ mục khác hoặc tự phát lại dữ liệu Bitcoin.

Quyền riêng tư không đồng nghĩa với việc mọi thông tin đều được che giấu. Việc một giao dịch được che chắn diễn ra, thời điểm giao dịch, số lượng note trong giao dịch, phí và cấu trúc của giao dịch Bitcoin chứa dữ liệu vẫn có thể được công khai.

Nếu ví trả phí có thể được liên kết với một người dùng cụ thể, giao dịch vẫn có thể để lại manh mối về người đăng tải. Thời điểm và số tiền nạp, rút cũng có thể được sử dụng để liên kết các giao dịch.

Phần chưa hoàn thiện lớn nhất là việc đưa BTC thực tế vào và rút BTC ra. Bài nghiên cứu hiện chỉ đề cập việc chuyển tài sản đã nằm trong hệ thống được che chắn. Cơ chế chuyển Bitcoin thông thường thành note được che chắn, gọi là ‘peg-in’, và chuyển ngược trở lại thành Bitcoin thông thường, gọi là ‘peg-out’, được để lại cho các nghiên cứu tiếp theo.

alloc init cho biết sẽ đề cập riêng đến cấu trúc nạp và rút sử dụng Bitcoin PIPEs trong một tài liệu khác. Với thiết kế hiện tại, chưa thể khẳng định đã có một hệ thống nạp/rút BTC có thể vận hành.

Các giả định bảo mật cũng vẫn cần được làm rõ. Bản triển khai tham khảo sử dụng hệ thống chứng minh Groth16 và yêu cầu ít nhất một người tham gia trung thực tham gia vào quy trình thiết lập.

Khả năng lựa chọn hệ thống chứng minh khác vẫn được để ngỏ, nhưng lựa chọn cuối cùng giữa kích thước bằng chứng và các giả định về quy trình thiết lập chưa được xác định. Việc các mạch bằng chứng không tiết lộ thông tin mới đã trải qua đủ kiểm chứng và thử nghiệm tấn công hay chưa cũng cần được xác nhận trong các nghiên cứu tiếp theo.

Đánh giá từ ngành và cộng đồng có sự khác biệt. Galaxy Research nhận định đây là một nỗ lực trực tiếp nhằm đưa quyền riêng tư kiểu Zcash vào Bitcoin, đồng thời xem cơ chế nạp/rút và việc kiểm chứng các mạch mới là những thách thức then chốt.

Trong khi đó, một số ý kiến trên cộng đồng Reddit r/Bitcoin phản đối việc gọi đây là ‘tính năng riêng tư của chính Bitcoin’, cho rằng nó chỉ là một giao thức siêu cấp đặt thêm một máy trạng thái riêng lên Bitcoin. Đây là phản ứng của cộng đồng và cần được phân biệt với kết luận kỹ thuật của thiết kế.

Giống như bài viết trước về việc công bố thiết kế triển khai giao dịch riêng tư trên Bitcoin mà không cần soft fork, đề xuất lần này cũng tập trung vào việc triển khai tính năng mà không thay đổi cơ chế đồng thuận của Bitcoin. Tuy nhiên, cơ chế nạp/rút và mức độ an toàn trong thực tế vẫn cần được xem xét riêng.

Shielded Bitcoin đưa ra một không gian thiết kế để thử nghiệm tính năng riêng tư mà không thay đổi cơ chế đồng thuận của Bitcoin. Cấu trúc peg-in và peg-out của BTC dự kiến sẽ được trình bày trong tài liệu tiếp theo.