Fonte: HelloFuture

Introdução

As criptomoedas têm sido amplamente adotadas em parte porque oferecem privacidade para transações financeiras, uma característica que pode ser usada para fins legítimos e ilícitos.

Uma técnica criptográfica que contribui para essa funcionalidade de privacidade são as Assinaturas de Anel, um conceito introduzido em 2001 por Rivest, Shamir e Tauman. Essa técnica foi inicialmente projetada para assinaturas digitais preservadoras de privacidade e foi adotada pela tecnologia blockchain pela CryptoNote em 2012. As Assinaturas de Anel permitem o anonimato das transações ao ocultar a assinatura do remetente entre um grupo de endereços falsos.

O que são Assinaturas de Anel?

As assinaturas de anel são um tipo de assinatura digital criptográfica que permite a um signatário provar que assinou uma mensagem enquanto mantém sua identidade oculta dos potenciais signatários.

Nas assinaturas digitais tradicionais, uma assinatura está associada a um remetente específico. A assinatura é criada usando uma chave privada e pode ser verificada com a chave pública correspondente. Isso significa que a assinatura digital confirma que o remetente alegado enviou a mensagem através da verificação com a chave pública do remetente.

Em contraste, uma assinatura em anel esconde a identidade do signatário dentro de um grupo de chaves públicas selecionadas aleatoriamente, conhecido como um "RING," que inclui vários participantes.

Como funcionam as assinaturas de anel?

As assinaturas em anel funcionam permitindo que um signatário gere uma assinatura verificável sem revelar qual membro específico de um grupo assinou a mensagem. Para assinar uma mensagem, o signatário anônimo requer sua chave privada e as chaves públicas das pessoas no grupo.

Origem: Semanticscholar

O signatário real escolhe um grupo de chaves públicas, incluindo a sua própria, para formar um anel, e uma função matemática mistura a chave privada do signatário real com as chaves públicas dos outros.

A assinatura resultante é indistinguível de uma assinatura que qualquer uma das outras chaves públicas poderia ter produzido, e qualquer pessoa pode verificar que a assinatura é válida e foi assinada por alguém do grupo. No entanto, identificar o signatário real permanece computacionalmente inviável.

Assinaturas de Anel e Tecnologia Blockchain

As blockchains públicas mantêm um registo de todas as transações, embora estes registos sejam armazenados como binários e hexadecimais, os analistas on-chain podem rastrear a atividade dos endereços e criar facilmente uma ligação entre o remetente e o destinatário de uma transação, negando-lhes a sua privacidade. Daí a necessidade de uma funcionalidade que esconda a sua atividade.

O uso da Assinatura de Anel em criptomoedas pode ser rastreado até ao lançamento do CryptoNote em 2012, um protocolo de camada de aplicação projetado para uso com criptomoedas que visa resolver problemas específicos identificados no Bitcoin. Serviria como a base para criptomoedas populares focadas na privacidade, como Monero e Mobilecoin.

Monero

O Monero é uma criptomoeda focada na privacidade e resistente à censura, conhecida por funcionalidades que tornam extremamente difícil rastrear transações. Combina assinaturas em anel, endereços ocultos e transações confidenciais em anel para criar uma transação privada.

Como o Monero Aplica Assinaturas de Anel

A assinatura em anel da Monero utiliza as chaves da conta do remetente juntamente com várias chaves públicas (também conhecidas como outputs) retiradas de transações anteriores de outros utilizadores. Isto cria um anel de signatários potenciais. Como resultado, um observador externo não pode determinar qual signatário no grupo corresponde à sua conta.

Origem: Messari

Mobilecoin

A funcionar como Monero, as transações do MobileCoin utilizam uma construção de Assinatura de Anel para demonstrar que a entrada real utilizada para o pagamento faz parte de um conjunto maior, sem divulgar qual a entrada específica que foi gasta. No entanto, o Mobilecoin utiliza uma implementação de assinaturas de anel mais leve para tornar as transações eficientes.

Alternativas notáveis às Assinaturas Ring

Provas de Conhecimento Zero

A prova de conhecimento zero é um método criptográfico que permite a uma parte (o provador) provar a outra parte (o verificador) que uma declaração é verdadeira sem revelar qualquer informação para além da validade da própria declaração.

Ao contrário das Assinaturas de Anel, que apenas ocultam o remetente, as Provas de Conhecimento Zero podem ocultar o remetente, o destinatário e o montante da transação. Isso torna as Provas de Conhecimento Zero muito mais privadas do que as Assinaturas de Anel. Por exemplo, os zk-SNARKs produzem tamanhos de prova muito pequenos, tornando as transações mais leves do que os crescentes conjuntos de assinaturas de anel do Monero.

Apesar das suas vantagens, as Provas ZK são criptograficamente complexas e computacionalmente dispendiosas, o que torna a implementação desafiante para muitas blockchains.

Transações Confidenciais

Uma Transação Confidencial é uma técnica criptográfica que oculta o montante da transação, garantindo ao mesmo tempo a sua integridade e validade. Concentra-se em esconder os montantes das transações através de Compromissos de Pedersen, que permitem aos nós verificar que uma transação é válida sem revelar os montantes reais.

As Transações Confidenciais não obscurecem o remetente ou o destinatário e são geralmente combinadas com outros métodos de privacidade (como endereços furtivos ou Bulletproofs) para completa anonimidade.

Comparação de Assinaturas de Anel, Provas Zk e Transações Confidenciais

Vantagens dos Anéis de Assinatura

Privacidade

As assinaturas de anel obscurecem a identidade do remetente misturando sua entrada de transação com engodos de um conjunto maior de possíveis signatários; com isso, um observador não pode determinar qual membro do anel iniciou a transação.

Descentralização

Os utilizadores não precisam de interagir com outros para formar um grupo de assinaturas em anel; podem gerar uma transação por si próprios, enquanto ainda utilizam vários disfarces para privacidade.

Desvinculação

As transações assinadas com assinaturas de anel não podem ser vinculadas a um remetente específico, mesmo que o mesmo usuário assine várias transações. Isso ocorre porque cada transação produz uma assinatura criptográfica nova e única que não revela se a mesma chave privada foi usada anteriormente.

Desvantagens das Assinaturas de Anel

Custos Computacionais Mais Elevados

Devido à inclusão de várias chaves públicas na assinatura, as assinaturas em anel levam a tamanhos de transação maiores, o que pode causar congestionamento de rede e retardar as transações, sujeitando os usuários a taxas mais altas.

Risco de Abuso

As fortes garantias de privacidade das assinaturas de anel tornam-nas ferramentas atrativas para atividades ilícitas. Os criminosos podem usar moedas privadas com assinaturas de anel para transferir fundos ilícitos ou comprar itens ilegais.

Anonimato não é Garantido

Embora as assinaturas em anel melhorem a privacidade, elas não fornecem anonimato absoluto. O conjunto de anonimato é limitado ao número de iscas incluídas em uma transação. O remetente real ainda pode ser identificável através de uma análise rigorosa se o tamanho do anel for pequeno.

Restrições Regulatórias

As assinaturas em anel têm sido alvo de maior escrutínio por parte dos governos e reguladores financeiros. Em 2020, o Serviço Secreto dos EUA recomendou regulamentações mais rigorosas sobre criptomoedas focadas na privacidade, citando preocupações sobre seu potencial uso em atividades ilegais. Países como o Japão já baniram moedas focadas na privacidade das bolsas regulamentadas.

Conclusão

As assinaturas em anel são uma tecnologia criptográfica que oculta a identidade de um remetente entre possíveis signatários, tornando difícil para os observadores identificar quem iniciou uma transação. Embora essa tecnologia forneça anonimato, ela não está isenta de desafios. As transações podem tornar-se maiores devido aos dados adicionais necessários para o anonimato, o que pode levar a tempos de processamento mais lentos e taxas mais elevadas. Além disso, o anonimato pode ser utilizado de forma indevida para atividades fraudulentas, complicando o equilíbrio entre privacidade e segurança.

Projetos blockchain proeminentes como Monero e Mobilecoin usam assinaturas de anel como componentes-chave de suas estratégias de privacidade. Combinadas com outros recursos de privacidade, as assinaturas de anel criam um quadro confiável para proteger a privacidade do usuário na blockchain.