链兴资本观点:MimbleWimble能否成为解决比特币隐私问题的黑魔法

2019年12月26日09:20:40资讯评论399
摘要

人们认为像比特币这样的数字货币是匿名的、加密的,所以隐私性可以获得很好的保障。然而,这其实是对数字货币最大的误解之一。所谓匿名,只是通过一个钱包地址替代了传统意义

  人们认为像比特币这样的数字货币是匿名的、加密的,所以隐私性可以获得很好的保障。然而,这其实是对数字货币最大的误解之一。所谓匿名,只是通过一个钱包地址替代了传统意义上的身份信息。事实上,大部分数字货币都有一本公开的分布式账本,每一笔交易涉及的钱包地址和数量都可以通过浏览器轻而易举地查到,甚至一些数据分析公司或者利益相关方可以将钱包地址与IP地址或者其它标识信息绑定,从而破解用户信息。


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  Blockchain.com浏览器记录的交易信息

  想象一下,当你的银行卡号的所有转账记录都被公布到全球的公开账本上,而又有方法可以将这个银行卡号与你个人的信息联系起来,这将是一件多么可怕的事情,而对于那些对隐匿身份要求较高的人来说,更是不可接受的。

  正是由于比特币隐私性的限制,过去几年很多项目专门针对数字货币的隐私性进行了优化改进,并上线了相应的数字货币,被归类为隐私币。目前隐私币大约有140种,总市值约为30亿美元。其中一些取得了一定的成功,跻身主流数字货币行列,目前市值排名前50的数字货币中有5个隐私币,其中以Monero和Zcash最为著名。

  本文将简化隐私币加密技术和协议的理解难度,以Monero和Zcash为例对隐私币进行分析,并引出当下最火的以MinbleWinble协议为基础的项目Grin和Beam。

  Monero vs Zcash

  1、通用指标对比


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  通过对比分析,我们发现:

  Monero的市值是Zcash的两倍多,它的成立时间也更长

  Zcash的算力几乎是Monero的6倍,主要是因为Zcash允许ASIC挖矿,而Monero则抵制ASIC

  Zcash目前只有大约26%的Token被挖出,而Monero则是74%。关于通证经济将在后文详细讨论

  Zcash的转账费用比Monero低得多

  两者得开发者活跃度相当,但市值却相去甚远

  2、技术对比

  交易双方地址和交易金额的匿名是实现交易隐私性的必要条件。Monero和Zcash分别使用了不同的应对方法。但主要目标都是创造同质化的数字货币,同质化即可随意互换并且等值;比特币则相反,它是非同质化的,因为每一个比特币都可被追溯。


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  需要注意的是,两者都在研究隐藏用户IP的方法,来进一步提升隐私性。Monero使用的Kovri技术,而Zcash使用的是Dandelion。

  Zcash提供两种交易形式,组合起来一共4种可能的交易情况。使用t-address形式交易和比特币是一样公开的,而z-address形式的交易将隐藏所有信息。


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  这种动态组合的模式将提供更强的灵活性,交易双方可以完全地进行加密交易(双方均使用z-address模式)或者一方使用t-address模式,就可以为审计部门或者政府部门提供接口。

  通过对比,我们发现Monero的隐私属性是固有的,而Zcash的用户则可以选择,实际上只有13%的Zcash用户使用z-address形式进行隐私交易,这么小的样本数量更容易被追踪。但z-address的接受程度总体是在上升的,去年使用率从4.3%提高到了13%。而且Coinbase也宣布支持Zcash并兼容z-address,这会进一步促进z-address的普及。

  3、更新对比

  Monero和Zcash都不约而同在2018年10月进行了重要更新。

  Monero采用新的Bulletproofs协议,一种零知识证明极大提高了交易的可扩展性。签名数量从7增长到11,提供了更好的隐私性。交易费用从$0.54降低到$0.02,降幅达到96%。

  而Zcash则降低了zk-SNARKS的能耗,只需要占用40mb内存,1秒完成;Shielded transaction可以在手机或者IoT硬件上使用。

  隐私币新晋挑战者Grin/Beam

  Grin是目前炙手可热的项目,它还有一个孪生兄弟Beam,它们都是基于MinbleWimble(MW)隐私协议的项目。区别在于Grin是一个社区开源项目,而Beam背后是一家以色列公司。这和Monero vs Zcash类似,前者是开源项目,而后者由一家中心化的基金会开发。Grin的主网计划于2019年1月中旬上线而Beam的主网则在日前已经上线。


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  Grin还面临着一个独有的难题,就是作为社区开源项目,开发者能否持续募集资金推动项目的落地发展,目前来看这个问题还不构成威胁。

  两个项目背后的MimbleWimble隐私协议源自化名Tom Elvis Jedusor在网上发布的白皮书。Jedusor是《哈利波特》中伏地魔的法语名,而MimbleWimble是书中的一种咒语——结舌咒。这个趣味性也增加了MinbleWimble在网上的热度。

  在本质上,MimbleWimble协议下的交易也包括输入、输出和交易金额,但交易双方可以通过钱包直接交流决定交易(该点无公开资料演化),从而规避了交易地址。同时MW的保密交易(Confidential Transaction)能够隐藏交易的金额,保护隐私。

  MimbleWimble还有一个交易合并(Cut-Through)技术,可以打破一个区块内所有交易的边界,进行合并清算,大幅减少了冗余数据。这一特性也能够提高隐私性,因为一个区块内最后包括的信息只有该区块内所有交易的整体结余,交易双方的直接关系并不明确。

  但WimbleWimble并不像魔法一样万能,它也存在着一些问题。MW去除了脚本,可编程性极低(与比特币截然相反),所以基于MW的区块链的可编程性也极低,无法进一步扩展应用。并且交易双方需要同时在线,并不是十分方便,多方交易难以实现。而且在交易确认之前,节点总是有可能获得交易信息的,这是隐私性的潜在风险。Grin尝试使用Dandelion模糊用户IP地址以应对该风险。

  隐私币货币政策

  数字货币的货币政策一直是讨论的热点话题,比特币的固定供给量使它具有作为价值储存的吸引力,但意味着最终挖矿不再能给矿工带来收益,这样的政策使得激励作用最终大大减弱,造成了未来网络活跃度的不确定性。但由于数字货币还处于早期,比特币从诞生也才10年,谁都没有成熟的经验可以回答这样的不确定性,所以以太坊也没有确定自己的货币政策。

  各种隐私币的货币政策也截然不同,Monero采取持续递减的奖励方式,在2022年降低到0.6XMR/块后一直保持该水平。而Zcash则像比特币一样,挖矿奖励初始为12.5ZEC/块,每四年减半,最终达到21M的定值。


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  不同货币政策对应了不同时期不同的通胀率,Zcash最让人诟病的就是初期极高的通胀率,2019年它的通胀率高达43.4%,而同期的Monero只有2.7%。但长期来看,Zcash由于奖励减半,具有固定总量,它的通胀率最终会趋近于零。虽然Monero产出也在减少,但最终保持线性增长,长期来看,它的通胀率高于Zcash。


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  而Grin的货币政策则是始终保持60Grin/块的线性增长。而Beam则类似Zcash,区别在于出块速度更快。Grin和Beam的初始通胀率都很高,十年后会下降到10%以下,最终会低于1%。


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  通胀率会影响数字货币作为价值储存属性的吸引力。高通胀意味着“储存流通比stock-to-flow rate”极低,这将刺激支出而不是持有,也就是鼓励将其用作交换媒介MoE。而固定供应上限虽然会天生具有价值储存属性,但长期来看,挖矿经济激励因素的消失也为网络带来风险。长期持续的供给又保证相对较低的通胀率也许是一个兼而有之的方案,这也是Grin所探索的。

  Grin/Beam对于现有隐私币的冲击

  Grin和Beam都使用MimbleWimble提升了比特币的隐私性。作为首批应用MW的项目给与了它们加持。而且所用到的椭圆曲线加密技术已经在比特币网络使用了十年,所以Grin和Beam的落地应该会比较顺利。

  但在技术上,Zcash和Monero的隐私性是比MW类项目强的。正如前文提到的,MW协议在交易确认前的隐私性问题还有待解决。而Zcash的隐私交易在交易信息从钱包发出前就对其进行了加密。Monero的Ring CT和stealth addresses技术也是隐私交易的保障,并且两者也都在研究Dandelion类的技术。而且Monero和Zcash都已经有了几年的时间,得到了实际验证。无论是隐私性还是成熟度,Grin和Beam都还需要提升。

  在可扩展性上,Grin和Beam的TPS和目前比特币网络相当,没有专门针对性的提升。即使Grin和Beam减小了一个区块的大小,使得节点加入网络的成本变低,但这不直接与提升TPS划等号,我们不能期待这两个项目的TPS能大幅高于比特币。并且这两个项目去除了脚本后,可编程性极低,目前针对比特币网络性能优化的闪电网络或多方签名技术并不适用。这在应用上可能会受到限制,仅仅具有货币的交换和价值存储功能。

  在货币政策上,Grin和Beam初期还会经历高通胀期,更适合作为交换媒介。且初期很可能面临巨大的抛盘压力,因为持有即面临大幅贬值的风险。而随着时间的推移,它们会变成一个更适合作为价值存储的低通货膨胀货币。

  我们认为,基于MimbleWimble的Grin和Beam更像是纯粹的基于隐私性改进的密码学极客产物。我们更应该关注其长期的成长,短期的投机行为风险极大。

  隐私币未来的发展

  目前来看,各种隐私币可以实现自己链上交易的隐私性,但跨币种甚至跨资产交易的隐私性仍无法保障。在不能作为现实世界支付手段或者不适合作为价值存储货币时,我们仍需要进行不同币种或资产间的交易,即使链上交易的隐私性得到了保障,但在换成法币或其它数字货币时,都无法避免钱包和交易所(无论是否去中心化)等环节,目前并没有隐私币针对这种场景的隐私性进行优化。这可能会是未来隐私币、甚至是钱包的发展方向之一。

  政府需要严密监控一些隐私币应用场景,比如离岸账户汇款,跨境汇款,黑市交易,这就产生了监管需求。目前大多数隐私币的隐私属性是固有的,而像Zcash可以选择交易隐私模式的则十分稀有,它可以为税收或者监管等目的提供接口。当政府职能与隐私性产生冲突,Zcash更容易被接受。这也许是Coinbase选择支持Zcash而非Monero的原因。

  从某种意义上讲,隐私币是针对比特币隐私性的分叉。但假如比特币或者以太坊采用了隐私特性,无论是在基础核心层还是在侧链上,这都将对隐私币造成威胁。如果这种情况发生,会使得隐私币变得毫无价值,这是隐私币一个长期的风险因素。

  从隐私加密技术应用角度考虑,对于那些真正需要匿名的事件可能帮助更大,比如对慈善捐助者的匿名,对见义勇为者、关键线索举报者的匿名奖励,对民主投票的匿名等等。或许在未来,隐私加密技术可以被用于一个活动是否真心允许用户匿名的试金石。

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