المصدر: مرحبا المستقبل

مقدمة

تم اعتماد عملات التشفير على نطاق واسع جزئيًا لأنها توفر الخصوصية للمعاملات المالية، وهو ميزة يمكن استخدامها لأغراض شرعية وغير شرعية.

إحدى التقنيات التشفيرية التي تسهم في هذه الميزة الخصوصية هي توقيعات الحلقة، وهي مفهوم قدم في عام 2001 بواسطة ريفيست، شامير، وتاومان. تم تصميم هذه التقنية في البداية لتوقيعات الرقم الرقمية الصامتة وتم اعتمادها لتكنولوجيا سلسلة الكتل من قِبل CryptoNote في عام 2012. تتيح توقيعات الحلقة التحفظ على خصوصية المعاملات عن طريق إخفاء توقيع المُرسِل بين مجموعة من عناوين الخداع.

ما هي تواقيع الحلقة؟

التواقيع الدائرية هي نوع من التوقيعات الرقمية التشفيرية التي تسمح للموقع بإثبات أنه قد وقع على رسالة معينة مع الحفاظ على سرية هويته عن الموقعين المحتملين.

في التواقيع الرقمية التقليدية، يرتبط التوقيع بمرسل معين. يتم إنشاء التوقيع باستخدام مفتاح خاص ويمكن التحقق منه بمفتاح عام مقابل. وهذا يعني أن التوقيع الرقمي يؤكد أن المرسل المدعي أرسل الرسالة من خلال التحقق باستخدام مفتاح العام للمرسل.

على النقيض من ذلك ، تخفي توقيع الحلقة هوية الموقع ضمن مجموعة من المفاتيح العامة المختارة عشوائيًا، المعروفة باسم "الحلقة"، التي تتضمن عدة مشاركين.

كيف تعمل تواقيع الحلقة؟

تعمل التوقيعات الدائرية عن طريق السماح للموقع بإنشاء توقيع قابل للتحقق دون الكشف عن العضو المحدد في المجموعة الذي وقع على الرسالة. لتوقيع رسالة، يحتاج الموقع المجهول إلى مفتاحه الخاص ومفاتيح العامة للأشخاص في المجموعة.

المصدر: سيمانتيك سكولار

يختار الموقع الفعلي مجموعة من المفاتيح العامة، بما في ذلك مفتاحه الخاص، لتشكيل حلقة، وتختلط وظيفة رياضية بين المفتاح الخاص للموقع الفعلي والمفاتيح العامة للآخرين.

التوقيع الناتج لا يمكن تمييزه عن توقيع يمكن أن تكون أي من المفاتيح العامة الأخرى قد أنتجته، ويمكن لأي شخص التحقق من صحة التوقيع وأنه تم توقيعه من قبل شخص ما في المجموعة. ومع ذلك، يبقى تحديد الموقع الفعلي للموقع مستحيلاً حسابيًا.

التواقيع الدائرية وتكنولوجيا البلوكشين

تحتفظ البلوكشينات العامة بسجل لجميع المعاملات، على الرغم من أن هذه السجلات تُخزن على شكل ثنائي وسداسي عشري، يمكن لمحللي البلوكشين تتبع نشاط العناوين وإنشاء رابط بسهولة بين مرسل ومستلم المعاملة، مما يحرمهم من خصوصيتهم. وبالتالي، هناك حاجة لميزة تخفي نشاطهم.

يمكن تتبع استخدام توقيع الحلقة في عملة مشفرة إلى إطلاق CryptoNote في عام 2012، وهو بروتوكول طبقة التطبيق مصمم للاستخدام مع العملات المشفرة التي تهدف إلى حل مشكلات محددة تم التعرف عليها في بيتكوين. سيكون لهذا دور أساسي في العملات المشفرة المركزة على الخصوصية الشهيرة مثل مونيرو وموبايلكوين.

مونيرو

مونيرو هي عملة رقمية تركز على الخصوصية والمقاومة للرقابة، معروفة بالميزات التي تجعل من الصعب للغاية تتبع العمليات المالية أو تعقبها. إنها تجمع بين تواقيع الحلقة، وعناوين الوهمية، والمعاملات السرية للحلقة لإنشاء عملية مالية خاصة.

كيف يطبق Monero توقيعات الحلقة

تستخدم توقيعات الحلقة في مونيرو مفاتيح حساب المرسل جنبًا إلى جنب مع العديد من المفاتيح العامة (المعروفة أيضًا باسم المخرجات) المأخوذة من المعاملات السابقة لمستخدمين آخرين. يُنشئ هذا حلقة من الموقعين المحتملين. نتيجة لذلك، لا يمكن للمراقب الخارجي تحديد أي موقع في المجموعة يتوافق مع حسابك.

المصدر: Messari

موبايل كوين

تعمل عمليات تداول MobileCoin مثل Monero باستخدام بنية توقيع دائري لإظهار أن المدخل الفعلي المستخدم للدفع جزء من مجموعة أكبر، دون الكشف عن أي مدخل محدد تم إنفاقه. ومع ذلك، يستخدم Mobilecoin تنفيذاً أخف وزناً لتوقيعات الدائرة لجعل العمليات كفؤة.

البدائل الملحوظة للتواقيع الدائرية

أدلة الصفر المعرفة

البرهان بدون معرفة هو طريقة تشفيرية تتيح لطرف واحد (المثبت) إثبات لطرف آخر (التحقق) أن عبارة ما صحيحة دون الكشف عن أي معلومات تتجاوز صحة البيان ذاته.

على عكس التواقيع الدائرية، التي تخفي فقط المرسل، يمكن لبراهين ZK إخفاء المرسل والمستقبل ومبلغ المعاملة. هذا يجعل براهين ZK أكثر خصوصية بكثير من تواقيع RING. على سبيل المثال، تنتج zk-SNARKs أحجامًا صغيرة جدًا للبرهانات، مما يجعل المعاملات أخف وزنًا من مجموعات التوقيع الدائرية المتزايدة لـ Monero.

على الرغم من مزاياها، تعتبر دلائل ZK معقدة تشفيريًا ومكلفة حسابيًا، مما يجعل تنفيذها تحديًا للعديد من شبكات البلوكشين.

المعاملات السرية

صفقة سرية هي تقنية تشفيرية تخفي مبلغ الصفقة مع ضمان سلامتها وصحتها. وتركز على إخفاء مبالغ الصفقات من خلال التزامات بيدرسن، مما يسمح للعقد تحقق أن الصفقة صالحة دون الكشف عن المبالغ الفعلية.

لا تخفي المعاملات السرية الراسل أو المستلم وعادة ما تجمع مع طرق الخصوصية الأخرى (مثل عناوين الوهمية أو الدروع الواقية) لضمان الكتمان التام.

مقارنة بين تواقيع الحلقة، إثباتات Zk، والمعاملات السرية

مزايا التوقيعات الدائرية

الخصوصية

تخفي توقيعات الحلقة هوية المرسل عن طريق مزج مدخلاتهم المعاملة مع الأشياء الزائفة من مجموعة أكبر من الموقعين المحتملين. بهذا، لا يمكن للمراقب تحديد أي عضو في الحلقة بدأ المعاملة.

اللامركزية

لا يحتاج المستخدمون إلى التفاعل مع الآخرين لتشكيل مجموعة توقيع الحلقة؛ يمكنهم توليد معاملة بمفردهم مع استخدام متعدد للأصناف للخصوصية.

عدم الربط

المعاملات الموقعة بتوقيعات الحلقة لا يمكن ربطها بالمرسل الخاص بها، حتى لو قام نفس المستخدم بتوقيع عدة معاملات. يحدث ذلك لأن كل معاملة تنتج توقيعًا تشفيريًا جديدًا وفريدًا لا يكشف عما إذا كانت نفس المفتاح الخاص قد استخدمت من قبل.

مساويء تواقيع الحلقة

تكاليف حسابية أعلى

نظرًا لتضمين المفاتيح العامة المتعددة في التوقيع، تؤدي توقيعات الحلقة إلى زيادة حجم المعاملات، مما قد يؤدي إلى ازدحام الشبكة وبطء المعاملات، مما يعرض المستخدمين لرسوم أعلى.

مخاطر الإساءة

تضمن توقيعات الدوائر الخصوصية القوية جذبها كأدوات جذابة للأنشطة غير المشروعة. يمكن للمجرمين استخدام العملات الخاصة بالخصوصية ذات توقيعات الدوائر لتحويل الأموال غير المشروعة أو شراء العناصر غير القانونية.

التعتيم ليس مضمونا

بينما تعزز التوقيعات الدائرية الخصوصية، إلا أنها لا توفر التمويه المطلق. إن مجموعة التمويه محدودة إلى عدد الأجسام المضللة المدرجة في عملية النقل. قد يكون بإمكان تحديد هوية المرسل الحقيقي ما زال ممكناً من خلال التحليل الدقيق إذا كان حجم الدائرة صغيرًا.

القيود التنظيمية

تمت مراقبة تواقيع الحلقة بشكل متزايد من قبل الحكومات والجهات الرقابية المالية. في عام 2020، أوصت الخدمة السرية الأمريكية بفرض تشريعات أكثر صرامة على عملات الخصوصية، مشيرة إلى مخاوف بشأن استخدامها المحتمل في الأنشطة غير القانونية. قامت بعض البلدان مثل اليابان بحظر العملات الخاصة بالخصوصية من التداول في البورصات المنظمة.

استنتاج

التوقيعات الدائرية هي تكنولوجيا تشفيرية تخفي هوية المرسل بين الموقعين المحتملين، مما يجعل من الصعب على المراقبين تحديد من ببدأ المعاملة. بينما توفر هذه التكنولوجيا السرية، إلا أنها ليست بدون تحديات. يمكن أن تصبح المعاملات أكبر بسبب البيانات الإضافية المطلوبة للسرية، مما قد يؤدي إلى زمن معالجة أبطأ وزيادة في الرسوم. أيضًا، يمكن إساءة استخدام السرية للأنشطة الاحتيالية، مما يعقد التوازن بين الخصوصية والأمان.

المشاريع البلوكشين البارزة مثل Monero و Mobilecoin تستخدم توقيعات الحلقة كمكونات رئيسية في استراتيجيات الخصوصية الخاصة بها. بالاشتراك مع ميزات الخصوصية الأخرى، تخلق توقيعات الحلقة إطارًا موثوقًا لحماية خصوصية المستخدم على البلوكشين.