火龙果财经：详解区块链的密码技术
火龙果财经2021-03-08 14:48
区块链依靠加密算法保证链上数据的隐私以及安全，主要采用算 法为哈希算法和非对称加密算法。随着区块链的广泛应用，对于隐私 保护及信息安全的要求日益提高。为满足各行业应用需求，区块链正 在不断尝试结合新的加密技术，目前常用的密码技术包括：
1）混币技术
混币技术是将多组用户的交易组合在一起从而隐匿交易双方的 对应关系，达到模糊交易图谱的效果。2019 年，比特币核心开发者 Adam Gibson 提出新的混币技术，一种带有加密密钥的简单非交互式 混币重用机制（SNICKER）。SNICKER 不需要在钱包之间交互，混币 发起者在区块链中找到一个已知地址的第三方 UTXO 输出，然后发起 一笔混币交易，输入混币发起者地址和这笔第三方 UTXO，输出发起 者的新地址和这笔第三方 UTXO（输出比特币数量相同），并将找零 92020 年杭州区块链产业白皮书 转移至发起者的另外一个地址。通过上述方式，混币发起者的新地址 混合了自己以及第三方的资金，实现混币的目的。 混币技术虽然可以增强隐私，但也极易被国际恐怖组织和洗黑钱 组织利用。2020 年 2 月，美国发生了一起 Helix 混币器运营商被指 控协助比特币暗网交易市场洗钱 3.11 亿美金的事件。
2）环签名
环签名通过签名人的私钥并结合群成员的公钥进行签名，且群成 员无法确定自己是否包含在其中。环签名在保护账户隐私的前提下， 使得签名被伪造的概率小到几乎可以忽略。其中，门罗币作为采用环 签名的典型代表，每笔交易地址都经过模糊化处理，匿名程度更高， 更注重用户的隐私保护。
3）安全多方计算
安全多方计算（Secure Multi-Party Computation，简称 MPC） 指多方参与计算，在不解密的前提下协同执行一个计算逻辑，并获得 明文计算结果。它具有输入隐私性、计算正确性以及去中心化特征， 能在保护数据隐私的前提下分析隐私数据，目前已有多个区块链项目 采用安全多方计算。例如，Engima 在医疗领域的应用案例，在基于 区块链的底层网络中融合安全多方计算对医疗数据的进行分享和分 析；数秦科技的“氚平台”，针对不可集中的大量分布式数据源，通 过安全多方计算技术，实现了原始数据不出私域为前提的数据计算结 果跨域调用。 安全多方计算在区块链智能合约、密钥管理、随机数生成等方面的应用在不断被挖掘，但其效率及链上链下的配合问题仍然是需要克 服的难点。
4）同态加密
同态加密是指对经过加密的数字再次进行数学运算，且拥有密钥 的用户解密后恰好是处理过后的加密值，进一步增强了信息的安全 性。华为区块链在交易解决方案中提到基于同态加密库对用户数据、 最终账本均进行加密保护，即使节点被攻破也无法对账本解密。数秦 “氚平台”将同态加密技术与芯片加密相结合，通过区块链的节点分 级对数据源进行了安全分级，高安全等级数据源通过 TEE 芯片于固化 本地保障数据运算安全；中安全等级数据源通过数据资源标签哈希、 算法和运算过程上链，实现数据完整性的事后可审计。
5）零知识证明
零知识证明是在未获得任何有用信息的情况下，证明者仍能向验 证者证明某个论断的正确性。目前已有很多零知识证明协议，如 Snark、Stark、Plonk、Sonic、Supersonic 等。ZCASH 作为零知识证 明的典型应用案例，将交易双方和金额都进行加密，矿工无法得知具 体信息，但可以验证交易。随着人们对匿名性和隐私保护需求的日渐 强烈，零知识证明技术也得到了广泛应用。
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