Обоснование анонимности криптовалют

Содержание

1 Введение 1

1.1 Цели 1

1.2 К читателю 2

1.3 Истоки криптовалюты Monero 2

1.4 Структура документа 2

2 Базовые концепции 3

2.1 Несколько слов о системе обозначений 3

2.2 Криптография на эллиптических кривых 4

2.2.1 Что такое эллиптические кривые 4

2.2.2 Использование криптографии на эллиптических кривых для создания публичных ключей 6

2.2.3 Протокол обмена ключами Диффи-Хеллмана на эллиптических кривых 6

2.2.4 Подписи DSA на эллиптических кривых (ECDSA) 6

2.3 Кривая Ed25519 7

2.3.1 Двоичное представление 8

2.3.2 Сжатие точек 8

2.3.3 Алгоритм подписи EdDSA 9

Глава 1

1 Введение

Цель блокчейнов состоит в обеспечении доверия между несвязанными сторонами без участия какой-либо доверенной третьей стороны.

Доверие достигается посредством использования криптографических артефактов, обеспечивающих данные, сохранённые в легкодоступной базе данных (блокчейне), виртуальной неизменяемостью и защищающих такие данные от фальсификации. Другими словами, блокчейн является публичной, распределённой базой данных, содержащей данные, правомерность которых не может быть оспорена какой-либо стороной.

Данные криптовалютных транзакций сохраняются в блокчейне, который служит публичным журналом (леджером) всех верифицированных валютных операций. Большая часть данных криптовалютных транзакций сохраняется в виде простого текста, что упрощает процесс верификации транзакций сообществом.

Очевидно, что открытый блокчейн не соответствует каким-либо принципам анонимности, так как он виртуально придаёт огласке полную историю всех транзакций, совершаемых его пользователями.

Для решения проблемы недостаточной анонимности пользователи таких криптовалют, как Bitcoin, могут «маскировать» свои транзакции, используя временные промежуточные адреса [24]. Тем не менее, обладая соответствующими средствами, можно проанализировать потоки и довольно часто связать истинных отправителей с получателями [33, 14, 28].

В отличие от таких валют Monero пытается решить проблему анонимности путём сохранения в блокчейне только срытых одноразовых адресов получателей. При этом подтверждение распределения средств в транзакции осуществляется при помощи кольцевых подписей. Применение этих методов не позволяет связать отправителей с получателями или отследить источник средств [4].

Помимо этого, суммы транзакций в блокчейне Monero скрыты криптографическими структурами, которые обеспечивают непрозрачность валютных потоков.

Результатом является высокий уровень анонимности криптовалюты.

Цели

Криптовалюта Monero появилась относительно недавно. Несмотря на это, наблюдается стабильный рост её популярности1. К сожалению, документации, подробно описывающей механизмы, используемые этой валютой, практически нет. Хуже того, важные части теоретической концепции были опубликованы в работах, не прошедших независимой технической экспертизы. Такие работы нельзя считать полными. Помимо этого, в них содержатся ошибки. В большинстве случаев надёжным источником информации с точки зрения теоретической концепции Monero может служить только исходный код.

Мы намерены исправить эту ситуацию. Мы соберём глубокую информацию о внутренних принципах работы Monero, рассмотрим алгоритмы и криптографические схемы, а также обсудим достаточность уровня анонимности и безопасности пользователей, обеспечиваемого с их помощью.

За основу мы взяли комплект программного обеспечения Monero версии 0.11.1.0. Все механизмы проведения транзакций, описанные