سيرافيز: ماذا ستفعل لمونيرو

يصف هذا المنشور Seraphis ، وهو مجموعة من هياكل بروتوكول المعاملات والتجردات التي طورها مساهم بحثي مجهول الاسم koe لنظام Monero البيئي ، ومع تحليل أمني مستمر بواسطة مساهم مستعار coinstudent2048 .
نقوم ببعض التبسيط ونحذف بعض التفاصيل الفنية من أجل الوضوح ؛ لهذا السبب ، ولأن تصميم Seraphis لا يزال قيد التنفيذ ، يجب على القراء المهتمين الرجوع إلى وثائق Seraphis للحصول على أحدث المعلومات.

تعتمد بروتوكولات مثل Bitcoin و Monero وغيرها على ما يسمى بـ "نموذج الإخراج" للعملية ، حيث يمثل إخراج تمثيلًا للقيمة التي يمكن نقلها.
تستهلك المعاملات واحدًا أو أكثر من المخرجات التي يتحكم فيها المرسل ، وتولد مخرجات جديدة موجهة نحو المستلمين (أو تعود إلى المرسل كتغيير) ؛ يجب أن توازن المعاملة في تلك المخرجات المستهلكة يجب أن تحتوي على قيمة إجمالية تساوي تمامًا القيمة في المخرجات الجديدة (بالإضافة إلى الرسوم المفروضة على الشبكة).
في العديد من البروتوكولات مثل Bitcoin ، يتم كتابة القيمة الموجودة في المخرجات بشكل واضح ، كما هو الحال بالنسبة للمستلم.
علاوة على ذلك ، من خلال النظر إلى blockchain ، فإنه من التافه معرفة ما إذا كان الناتج قد تم إنفاقه ومتى تم إنفاقه (أي ما إذا كان قد تم استهلاكه في معاملة لاحقة ، وأي معاملة استنفقته).

على النقيض من ذلك ، تقدم بروتوكولات مثل Monero تصميمًا مختلفًا:

• قيم المخرجات مخفية وغير مرئية على blockchain
• يتم إخفاء عناوين المستلمين باستخدام بروتوكول عنونة لمرة واحدة
• يحجب استخدام التوقيعات الغامضة ما إذا كان الإخراج قد تم إنفاقه أم لا

والنتيجة هي أنه في غياب المعلومات الخارجية ، من الصعب تحديد ما إذا كان قد تم إنفاق ناتج معين ، وما هي قيمته ، ومن هو المتلقي.

يسمى بروتوكول معاملات Monero الحالي RingCT ، ويستخدم العديد من وحدات البناء المشفرة لتحقيق أهداف التصميم هذه.

• الالتزامات تخفي المبالغ بطريقة مفيدة رياضيًا
• مجموعة البراهين تمنع الفائض الذي يمكن أن يضخم العرض
• توفر تواقيع الحلقة القابلة للربط غموضًا في الموقع وتمنع محاولات الإنفاق المزدوج
• موازنة الالتزام تؤكد أن رصيد المعاملات

تتشابك وحدات البناء هذه بعناية لبناء بروتوكول RingCT.

من الخصائص المفيدة لبروتوكول RingCT أنه يمكن تغيير بعض الكتل الإنشائية أو ترقيتها بطريقة تحافظ على التصميم العام والخصائص سليمة ، ولكن يمكن أن يوفر ذلك تحسينات في الكفاءة أو الأمان. في الواقع ، حدثت هذه الأنواع من الترقيات (أو من المخطط حدوثها) عدة مرات في تاريخ Monero. كانت أدلة النطاق في بروتوكول RingCT الأصلي ضخمة وبطيئة ؛ تم تحديثها لاحقًا إلى بنية تسمى Bulletproofs التي جعلت المعاملات أصغر وأسرع مع تحليل أمني أفضل ، ومن المخطط أن يتم تحديثها إلى بنية أحدث تسمى Bulletproofs + للحصول على مزايا كفاءة أكبر.

تم إجراء عملية مماثلة مع اللبنة الإنشائية لتوقيع الحلقة القابلة للربط. في البروتوكول الأصلي ، تم استخدام بنية تسمى MLSAG . تم تحديث هذا لاحقًا إلى بنية أحدث تسمى CLSAG أسرع ، وتؤدي إلى معاملات أصغر ، ولها تحليل أمني أفضل. تم اقتراح إنشاء توقيع عصابة قابل للربط جديد على أساس Triptych ، ولكن لم يتم اختياره للنشر بسبب تأثيره على العمليات متعددة التوقيع.

يأخذ Seraphis هذه الفكرة خطوة إلى الأمام.
بدلاً من تحديث الكتل الإنشائية الفردية لبروتوكول معاملات RingCT الحالي ، فإنه يقدم بروتوكولًا مختلفًا يمكنه الاستفادة من الكتل الإنشائية المختلفة وتقديم وظائف محسنة.

يستخدم Seraphis مجموعة مختلفة من وحدات البناء المشفرة لتحقيق أهداف التصميم الخاصة به.

• الالتزامات التي لا تزال تخفي المبالغ
• لا تزال أدلة النطاق تمنع الفائض وتضخم الإمداد
• توفر أدلة العضوية غموضًا في المُوقع
• تعويضات الالتزام لا تزال تؤكد التوازن
• تصديق البراهين تمنع محاولات الإنفاق المزدوج

لاحظ التغيير هنا: يتم استبدال تواقيع الحلقة القابلة للربط بمجموعة من إثباتات العضوية وإثباتات التفويض. بشكل تقريبي ، تُظهر أدلة العضوية أن المخرجات المستهلكة هي جزء من مجموعة أكبر ، على غرار ما يحدث في RingCT. ولكن على عكس RingCT ، لا تتضمن أدلة العضوية علامة الربط على الإطلاق! تُظهر أدلة التفويض أن علامة الارتباط صالحة ويتم استخدامها لتوقيع المعاملة النهائية.

نظرًا لأن RingCT يخبز علامة الارتباط في التوقيع الغامض ، فإن عمليات التوقيع (والتوقيع المتعدد) تكون أكثر كثافة من الناحية الحسابية ، ويصبح من الصعب بناء وظائف أخرى متعلقة بالعلامة. ولكن في Seraphis ، يمكن تفويض إنشاء إثباتات العضوية بأمان من أجهزة موثوقة للغاية (والتي قد يكون لها قوة حوسبة محدودة ، مثل محفظة الأجهزة) إلى جهاز أقل موثوقية ، وتكون عمليات التوقيع (والتوقيع المتعدد) أسهل بكثير باستخدام إثبات التفويض الأبسط بكثير .

لحسن الحظ ، فإن بعض الكتل الإنشائية التي يتطلبها Seraphis موجودة بالفعل في مكان آخر ، ولا يلزم تصميمها من الصفر. يمكن استخدام كل من منشآت Bulletproofs و Bulletproofs + كدليل على المدى. يمكن استخدام تعديلات أنظمة إثبات من نوع شنور للمصادقة على البراهين. ويمكن تعديل نظام إثبات فعال مستخدم بالفعل كأساس لـ Triptych و Lelantus و Spark ^* يمكن تعديله لإثبات العضوية.

^* يتلقى Cypher Stack تمويلًا لتطوير Spark.

للأسف ، عناوين مونيرو المستخدمة حاليًا غير متوافقة مع Seraphis. سيحتاج المستخدمون إلى إنشاء عناوين جديدة من مفاتيح محفظتهم من أجل تلقي Monero إذا تم تنفيذ Seraphis. ومع ذلك ، فإن تكلفة هذا النظام البيئي تأتي مع مجموعة من الفوائد.

بصرف النظر عن الفوائد الهيكلية التي تمت مناقشتها أعلاه ، فإن تصميم Seraphis قابل للعديد من إمكانيات بناء العناوين المختلفة ، كل منها يأتي مع المقايضات. في حين أن بناء العنوان النهائي الذي سيتم استخدامه في Seraphis هو لا يزال قيد التحديد (مخطط واحد يتلقى الكثير من الاهتمام يسمى JAMTIS ) ، يمكننا وصف بعض الميزات الشائعة والمفيدة.

قد تعلم أن عناوين Monero توفر وظيفة عرض مفتاح ، حيث يمكنك توفير مفتاح عرض لجهاز أو طرف ثالث والسماح له بمراقبة المخرجات الواردة نيابة عنك ، ولكن دون التخلي عن الإنفاق السلطة. هذا مفيد للمحافظ ، والتي يمكن أن تظل محدثة مع إبقاء مفتاح الإنفاق الخاص بك مغلقًا بأمان. إنه مفيد أيضًا للحالات التي تريد فيها الوصول إلى العرض الخارجي ، مثل مؤسسة خيرية عامة تقدم الشفافية أو شركة لديها قسم محاسبة.

يتمثل الجانب السلبي لمفاتيح عرض مونيرو في أنها لا توفر وصولاً كاملاً أو دقيقًا للعرض. لا يمكن اكتشاف الوقت الذي تنفق فيه المحفظة الأموال بشكل موثوق ، مما يجعل من الصعب حساب أرصدة المحفظة بشكل صحيح عندما لا يكون مفتاح الإنفاق متاحًا. كما أنه ليس من الممكن حاليًا اكتشاف المخرجات الواردة دون معرفة القيمة الواردة في تلك المخرجات (مما يعني أن أي طرف ثالث مسؤول عن العثور على المخرجات الواردة سيتعلم بالضبط مقدار Monero الذي تكتسبه).

Seraphis يمكن أن تحل هذه المشكلة. مع Seraphis ، يأتي عنوانك مزودًا بمفاتيح مختلفة يمكنها القيام بأشياء مختلفة:

• راقب النواتج الواردة ، مع إخفاء قيمتها
• راقب النواتج الواردة ، لكن أظهر قيمتها
• مشاهدة المخرجات الصادرة
• تساعدك على إنشاء المعاملات ، ولكن لا توقع عليها
• إنشاء عناوين جديدة (مفيدة لتجار التجزئة أو التبادلات مع العديد من العملاء)

بصفتك صاحب العنوان ، عليك أن تقرر مقدار الصلاحيات التي تفوضها للأجهزة الأخرى أو الأطراف الثالثة.

يعتبر Seraphis تغييرًا رئيسيًا في نظام مونيرو البيئي. على الرغم من أنه يتضمن تعديلات على العناوين وكتل بناء المعاملات ، فإن تصميمه يوفر مرونة ووظائف مفيدة غير ممكنة مع بروتوكول RingCT اليوم. بينما تم الانتهاء من الكثير من التصميم وتطويره إلى تنفيذ ، فإن تصميم العنوان وتحليل الأمان مستمر. يوفر Seraphis فرصة ممتازة لدفع نظام مونيرو البيئي إلى الأمام!