Loading...
Mfululizo: Zcash kutoka Kanuni za Msingi . Makala ya 0 . Nguzo Hadhira: wanaoanza kabisa. Hakuna maarifa ya usimbaji fiche, blockchain, au hisabati yanayodhaniwa. Utakachobaki nacho: mtindo sahihi wa kiakili wa jinsi Zcash inavyoficha nani alimlipa nani, na kiasi gani, huku bado ikiruhusu dunia nzima kuthibitisha kwamba hakuna pesa zilizoghushiwa au kutumika mara mbili.
Kila makala inayofuata katika mfululizo huu huchunguza kwa karibu sehemu moja ya mashine unayokaribia kukutana nayo. Kwa hiyo ikiwa neno hapa linaonekana lisiloeleweka kwa undani, vizuri. Hiyo ni ahadi kwamba tutalirudia na kulielezea ipasavyo.
Fikiria taarifa yako ya benki ingetundikwa ukutani katika uwanja wa mji. Milele. Mtu yeyote (mwenye nyumba wako, mwajiri wako, mgeni, mwajiri wa baadaye, serikali) angeweza kusoma kila malipo ya kodi, kila bili ya matibabu, kila mchango, kila kahawa, na kufuatilia hasa uliyemtumia pesa na aliyekutumia pesa.
Hiyo si dhana ya kubuni ya dystopia. Hivyo ndivyo Bitcoin inavyofanya kazi kwa takriban.
Bitcoin mara nyingi huitwa “isiyojulikana,” lakini sivyo. Ni ya jina bandia: jina lako haliko kwenye daftari, lakini kila muamala, kiasi, na kiungo kati ya anwani ni vya umma na vya kudumu. Eneo lote la “uchambuzi wa mnyororo [chain analysis]” lipo ili kufichua jina hilo bandia dhaifu na kuunganisha anwani na watu halisi. Mara tu anwani yako moja inapounganishwa na wewe, historia yako ya kifedha hujitokeza wazi.
Zcash ilijengwa kujibu swali gumu kwa njia ya kudanganya:
Je, tunaweza kuwa na pesa ambazo ni za faragha kabisa, zikificha mtumaji, mpokeaji, na kiasi, huku bado zikimruhusu mtu yeyote kuthibitisha kwamba kanuni zilifuatwa?
Malengo hayo mawili hupingana. Daftari la umma linaweza kuthibitishwa kwa sababu kila mtu anaweza kuliona. Faragha [privacy] inamaanisha hakuna mtu anayeweza kuliona. Hivyo umma unaweza kuthibitishaje kitu ambacho haurusiwi kukitazama?
Kutatua fumbo hilo ndilo simulizi zima la mfululizo huu. Tuanze.
Kabla ya jambo lingine lolote, rekebisha dhana potofu ya kawaida: Zcash si “sarafu ya faragha.” Ni sarafu inayotoa faragha kama chaguo. Kwa kweli ilianza kama fork ya Bitcoin, na hubeba mifumo miwili inayokwenda sambamba kwenye blockchain moja.
| Dunia ya uwazi [transparent] | Dunia ya faragha | |
|---|---|---|
| Faragha | Ya umma, kama Bitcoin | Ya kibinafsi |
| Anwani huanza na | t... | z... au u... |
| Mtumaji / mpokeaji / kiasi | Huonekana kwa kila mtu | Hufichwa kwa kila mtu |
| Teknolojia ya msingi | Daftari la umma la mtindo wa Bitcoin | Commitment za kriptografia + mathibitisho ya maarifa sifuri [zero-knowledge] |
Pesa zinaweza hata kuvuka mpaka kati ya hizo: kuhamisha fedha kwenda kwenye dunia ya faragha huitwa shielding, na kuzihamisha kurudi nje huitwa deshielding.
Dunia ya uwazi ni “Bitcoin unayoielewa kwa kiasi fulani tayari.” Ni dunia ya faragha inayojumuisha usimbaji fiche wote wa kuvutia, na hiyo ndiyo dunia pekee inayojaliwa na mfululizo huu.
Hii ndiyo picha moja ya kiakili ya kubeba katika sehemu iliyobaki ya makala. Tutairejelea mara kwa mara.
Fikiria ubao mmoja mkubwa wa matangazo wa umma ambao kila mtu Duniani anaweza kuuona wakati wote.
Kupokea pesa kunamaanisha mtu anabandika bahasha iliyofungwa, isiyopenyeka kwenye ubao. Ndani ya bahasha kuna kiasi cha pesa ilichonacho na siri ambayo mpokeaji pekee anaweza kusoma, kwa sababu bahasha imefungwa kwa ufunguo binafsi wa mpokeaji huyo. Dunia nzima huona kwamba bahasha imetokea. Hakuna mtu isipokuwa mmiliki anayeweza kuona kilichomo ndani.
Ubao hukua tu. Bahasha hazitolewi kamwe wala kufutwa. Mpya hubandikwa juu yake, milele.
Kutumia pesa kunamaanisha kwenda nyuma ya pazia, kuthibitisha “Ninamiliki mojawapo ya bahasha ambazo hazijatumika kwenye ubao huu, na ninaruhusiwa kuifungua”, kisha kuweka tokeni [token] ya kubatilisha ya kipekee kwenye sanduku la umma la “zilizotumika” na kubandika bahasha mpya kwa yeyote unayemlipa.
Tambiko hilo dogo (kubandika tokeni ya kubatilisha, kubandika bahasha mpya, yote yakifanyika nyuma ya pazia) ndilo malipo ya Zcash. Kila kitu kingine ni undani.
Sasa tuyape vifaa hivyo majina yao halisi.
Maneno haya matano ni msamiati wote wa Zcash ya faragha. Yajifunze kama simulizi, si kama faharasa, na yatakumbukwa.
| Katika simulizi | Neno halisi la Zcash | Kile kilicho hasa |
|---|---|---|
| Yaliyomo kwenye bahasha (kiasi + mmiliki + siri) | Dokezo [Note] | “Sarafu” ya faragha: sehemu ya thamani inayomilikiwa na mtu |
| Bahasha iliyofungwa, isiyopenyeka kwenye ubao | Commitment ya dokezo [Note commitment] | Muhuri wa kriptografia unaothibitisha kuwa bahasha ipo huku ukificha kilichomo |
| Ubao wa matangazo wenyewe | Mti wa commitment za madokezo [Note commitment tree] | Rekodi inayoongezwa pekee ya kila dokezo lililowahi kuundwa |
| Tokeni ya kubatilisha kwenye sanduku la “zilizotumika” | Nullifier | Alama ya kipekee inayomaanisha “dokezo hili sasa limetumika” |
| Uchawi wa “nyuma ya pazia” | Thibitisho la maarifa sifuri [Zero-knowledge proof] | Thibitisho kwamba matumizi yote ni halali, bila kufichua chochote kuhusu hayo |
Ikiwa hutakumbuka kitu kingine kutoka katika makala hii, kumbuka jedwali hili. Kila kinachofuata ni kwa nini kila sehemu lazima iwe na muundo huo.
Hii ndiyo sehemu ambayo maelezo mengi huruka, na ndiyo hasa sehemu inayotenganisha “Nilikariri maneno fulani” na “Ninaelewa muundo.” Kila sehemu kati ya hizi tano ipo ili kutatua tatizo moja maalumu.
Bahasha ya kawaida inaweza kufunguliwa kwa mvuke. Commitment ya dokezo ya kriptografia haiwezi. Ifikirie kama bahasha iliyofungwa kichawi, isiyopenyeka kabisa, yenye uwezo mawili ya kipekee:
Muhuri unawezaje kufanya yote mawili kwa wakati mmoja? Hilo ni swali halisi lenye jibu. Ndilo mada ya Makala ya 3 (commitment). Kwa sasa, kubali bahasha kama uchawi na uendelee.
Unapotumia dokezo, unachapisha nullifier yake, “tokeni ya kubatilisha.” Tokeni hii hukokotolewa kutoka kwenye dokezo lenyewe na ufunguo wako wa siri. Mfumo huo huleta sifa tatu kwa wakati mmoja, na kila moja ni muhimu:
Sifa hiyo ya tatu ndiyo kiini cha faragha ya Zcash, na inastahili sehemu yake hapa chini.
Kila kitu hutokea nyuma ya pazia, na unachokabidhi dunia baadaye ni thibitisho la maarifa sifuri, aina ya cheti kisichoweza kughushiwa. Linathibitisha kimya kimya haya yote kwa wakati mmoja:
Muujiza ni kwamba thibitisho hufichua hakuna kati ya mambo hayo. Sio kiasi, sio anwani, wala sio bahasha gani. Linakushawishi tu kwamba kila kauli iliyo hapo juu ni kweli. Jinsi hilo linavyowezekana hata kidogo ndiyo Makala ya 5 (mathibitisho ya maarifa sifuri), kilele cha mfululizo huu.
Dokezo huzaliwa, huishi kwenye ubao, na hatimaye hufa, na muhimu zaidi, kuzaliwa kwake na kufa kwake huonekana kutohusiana kwa yeyote anayevitazama.
Hebu tumtazame Alice akimlipa Bob, huku kila hatua ya umma na ya binafsi ikiwekewa lebo.
Tambua kutolingana kunakofanya faragha ifanye kazi:
Bob anajuaje hata kwamba amelipwa? Dokezo lake limesimbwa fiche kwa ufunguo wake. Huchanganua ubao daima na ni bahasha zake pekee hufunguka kwake, kama kuwa na ufunguo mmoja unaolingana na seti maalumu ya kufuli. Mfumo unaosimamia hili ni funguo za kutazama [viewing keys], mada ya baadaye.
| Jambo kuhusu malipo | Linaonekana kwa umma? |
|---|---|
| Kwamba muamala wa faragha ulitokea | Ndiyo |
| Kwamba ulitii kanuni zote (hakuna ughushi, hakuna matumizi mara mbili) | Ndiyo (kupitia thibitisho) |
| Nani alituma pesa | Hufichwa |
| Nani alipokea | Hufichwa |
| Kiasi gani kilitumwa | Hufichwa |
| Dokezo gani la awali lilitumika | Hufichwa |
Hili ndilo suluhisho la fumbo kutoka Sehemu ya 1. Umma huthibitisha kanuni, si yaliyomo. Uthibitishaji na faragha huacha kupingana, kwa sababu thibitisho la maarifa sifuri hukuruhusu kukagua la kwanza bila kugusa la pili.
Ukielewa wazo hili moja, utaelewa kwa nini Zcash ni ya faragha. Lisome polepole.
Kwa hiyo mtazamaji wa nje huona mkondo wa bahasha zikionekana na mkondo wa tokeni za kubatilisha zikionekana, lakini hawezi kuzipatanisha. Hawezi kusema “tokeni ya kubatilisha iliyowekwa leo inalingana na bahasha iliyobandikwa Machi iliyopita.” Kiungo kipo tu ndani ya maarifa ya siri ya mmiliki wa dokezo, na thibitisho la maarifa sifuri huthibitisha kiungo ni halali bila kukifichua.
Kiungo hicho kilichokatwa ndicho makampuni ya uchambuzi wa mnyororo hujilisha nacho katika Bitcoin, na ndicho ambacho Zcash hukata kimakusudi.
Jaribu intuisia yako: Ikiwa nullifier badala yake zingekokotolewa kutoka kwenye dokezo pekee (bila ufunguo wa siri kuhusika), ni ipi kati ya sifa tatu katika Sehemu ya 5 ingevunjika, na kwa nini hilo lingeangamiza faragha kimya kimya? (Jibu liko mwishoni.)
Huu ni mtindo wa kiakili, si maelezo rasmi. Ili kuuweka rafiki kwa wanaoanza, tumerahisisha kimya kimya mambo kadhaa halisi: Zcash imekuwa na miundo mingi ya faragha (Sprout, kisha Sapling, sasa Orchard); miamala halisi inaweza kutumia na kuunda madokezo kadhaa kwa wakati mmoja; “ubao” kitaalamu ni aina maalumu ya mti, si ubao halisi wa kubandika; na mizani ya thamani hutekelezwa kwa utunzaji wa ziada wa kriptografia. Hakuna maelezo hayo yanayobadilisha simulizi ulilojifunza; huyaboresha. Tutarudisha usahihi huo, makala moja baada ya nyingine, na tutaweka alama wazi kila tunapofanya hivyo.
Maudhui mazuri ya elimu hujenga imani kwa kueleza yale yaliyoachwa nje. Sehemu hii ndiyo ahadi hiyo.
Kila “tutalirudia hili” hapo juu ni uzi. Hapa ndipo kila mmoja unafungwa:
| Jambo lisilokamilika kutoka makala hii | Linatatuliwa wapi |
|---|---|
| Bahasha iliyofungwa inawezaje kuficha na isiweze kughushiwa? | Makala ya 3: commitment |
| Funguo na mifumo ya siri hutoka wapi? | Makala ya 1 na 2: nyuga na mikunjo |
| “Ubao” ni nini hasa? | Makala ya 4: miti ya Merkle |
| Unawezaje kuthibitisha jambo huku ukifichua chochote? | Makala ya 5: mathibitisho ya maarifa sifuri |
| Sehemu zote tano huunganishwaje katika Zcash halisi? | Makala ya 6: itifaki ya faragha |
Sasa unashikilia ramani. Mfululizo uliosalia unaijaza kwa maelezo.
| Neno | Maana kwa Kiingereza rahisi |
|---|---|
| Note | Kitengo binafsi cha thamani, sawa na sarafu au noti katika Zcash |
| Note commitment | Muhuri wa kriptografia unaothibitisha dokezo lipo bila kulifichua |
| Note commitment tree | Rekodi ya umma inayoongezwa pekee ya commitment zote za madokezo |
| Nullifier | Alama ya kipekee ya “imetumika” inayochapishwa dokezo linapotumika, ikizuia matumizi mara mbili |
| Zero-knowledge proof | Thibitisho kwamba kauli ni kweli huku lisifichue chochote zaidi ya ukweli wake |
| Shielding / deshielding | Kuhamisha fedha kuingia / kutoka katika dunia ya faragha |
| Viewing Key | Ufunguo unaomruhusu mmiliki kutambua na kusoma madokezo yaliyoelekezwa kwake |
Je, Zcash daima ni ya faragha?
Hapana. Faragha hutumika katika dunia ya faragha (anwani za z.../u...). Miamala ya uwazi (t...) ni ya umma, kama Bitcoin.
Ikiwa kila kitu kimefichwa, nini kinamzuia mtu kuchapisha pesa za bure? Thibitisho la maarifa sifuri. Kinamlazimisha kihisabati kila muamala kuwa na matokeo yanayoungwa mkono na pembejeo halisi ambazo hazijatumika, huku kikificha kiasi.
Je, dokezo lilelile linaweza kutumika mara mbili? Hapana. Kutumia dokezo huchapisha nullifier yake; jaribio la pili lingechapisha nullifier ileile, ambayo tayari iko katika sanduku la “zilizotumika,” kwa hiyo mtandao unalikataa.
Je, watu wa nje wanaweza kuunganisha mtumaji na mpokeaji? Hapana. Commitment (kuzaliwa kwa dokezo) na nullifier (kufa kwa dokezo) haziwezi kupatanishwa na mtu yeyote asiye na maarifa ya siri ya mmiliki.
Ikiwa nullifier ingekokotolewa kutoka kwenye dokezo pekee, bila ufunguo wa siri, basi mtu yeyote angeweza kuikokotoa, akivunja sifa ya #1 (mmiliki pekee anaweza kutumia). Mbaya zaidi, nullifier sasa ingeweza kutolewa moja kwa moja kutoka katika taarifa za umma kuhusu dokezo, jambo ambalo lingeweza kuruhusu watazamaji kuunganisha nullifier na commitment yake, likivunja sifa ya #3 na kuvunja kimya kimya faragha ya mfumo mzima. Ufunguo wa siri ndio unaofanya tokeni ya kubatilisha iwe yako wewe pekee na isiyoweza kuhusishwa [unlinkable].
Makala ya 1 . Nyuga finiti: mfumo wa ajabu na mzuri wa namba ambamo hesabu “huzunguka,” na sababu kila sehemu ya usimbaji fiche katika mfululizo huu huishi humo. Tutaanza, kama kawaida, kwa intuisia, bila fomula hadi zitakapostahili kutolewa.
Sehemu ya mfululizo wa Zcash kutoka Kanuni za Msingi kwa ajili ya ZecHub. Imetolewa chini ya leseni ya CC BY-SA 4.0.