Aztec:隐密交易的到来：深入AZTEC协议

编者按：本文来自以太坊爱好者，作者:zac，翻译&校对:IANLIU&Elisa，来源：

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，Odaily星球日报经授权转载。

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保证交易的私密性是许多金融服务的基本要求，但由于以太坊无法提供这种隐私保护，所以没能出现令人信服的传统金融工具替代品。现在有几个区块链项目，试图利用加密技术来提供隐私服务，但是这些项目能提供的隐私保护对区块链“原生”加密货币的作用十分有限。换句话说，构建在公共区块链协议上的数字资产，仍旧无法得到这类交易私密性保证。比如说，我不能在以太坊上编写出债权不公开的公司债券智能合约。

至少到现在为止还做不到。

一个特殊的例子，私密DAI

喏，让我们接着往下看：

DAI是由MakerDAO创造的锚定美元的稳定币，上面这种纠缠在一起的字符，就是DAI的样子。不过它看起来有一点奇怪对吧？通常DAI会包含一组以太坊地址，及表示该地址持有DAI数量的数字；明显上面的不是常规的DAI。

如你所见，当我发送这笔交易时，我的以太坊地址变成了这笔DAI的持有者；但值得注意的是，没有人能够具体知道我拥有多少DAI。和其他DAI持有者不同，我的DAI余额是经过加密的，并以AZTEC票据的零知识证明形式展现。我可以随意地将这些DAI发送到不同地址，同时没有人能看到我究竟发出去多少。比如，我在这笔交易中发了一些DAI给我的同事，如果想搞清楚我发了多少，祝你好运！

这一切都还非常新颖，我非常期待能将这个结果展现给你，以及广大以太坊社群。我们已经开发了将近一年时间，不过还未进行正式的发布，因为我想向大家解释清楚那些特殊的、纠缠在一起的十六进制字符。

Web3解决方案Cosmic Wire获得3000万美元种子轮融资:金色财经报道，Web3和区块链解决方案Cosmic Wire在其种子轮融资中融资3000万美元，该融资由Solana基金会和Polygon领投。Cosmic Wire将利用这笔资金加速开发一个更加分散、透明和安全的数字Web3生态系统。[2023/7/19 11:04:59]

这不是一项天马行空的技术，不需要等到遥远的未来才能实现，也不需要修改以太坊协议；这是一项以已经在以太坊主网演示的技术，同时AZTEC零知识票据也能够加密真正的DAI。

关于AZTEC私密交易的细节

现在出现两个问题：究竟什么是AZTEC协议？它是怎么运作的？关于AZTEC是如何运作的，我只能说，你得先了解椭圆曲线加密的核心部分

好，解决了椭圆曲线加密是什么的问题，现在我先解释AZTEC协议是什么；交易发送给协议后，会发生什么。开始之前，我们先来了解一下“私密化交易”到底什么意思。

私密化交易指的是发生在两个及以上对象之间的价值转移，其中转移的价值不能被观察者得知。

私密化交易可以有很多种形式，从环签名到ZK-SNARK等等。与ZCash类似，AZTEC协议使用加密“票据”及合并-拆分票据的概念。

加密数字资产及AZTEC票据

AZTEC协议不会像传统的余额形式那样直接显示出“价值”，不会直接将持有者身份和它们的持有数量映射在一起，而是用“票据”的方式来体现。

票据包含以下公开信息：

AZTEC承诺：一种加过密的表述，代表该票据拥有多少“价值”。

一组持有该票据的以太坊地址。

比特大陆推出全新蚂蚁矿机S19j XP:6月27日消息，比特大陆宣布推出蚂蚁矿机S19j XP，该矿机功耗比为21.5J/T，算力达151T，将成为市面性能最优风冷矿机。据官方消息显示，北京时间6月26日晚开启抢购，预计今年第四季度发货。对于批量采购的客户，比特大陆还将赠送额外算力。[2023/6/27 22:02:34]

及以下非公开信息：

票据的价值。

票据的查看密钥；知道查看密钥的人能够解密票据。

单个用户能够拥有多个票据，经过AZTEC协议确认的数字资产会构成一份票据列表，让智能合约可以恢复这些已经存在而尚未花费的票据的公共信息。

AZTEC票据如何花费？

AZTEC票据的持有者能以一种合并-拆分私密交易的形式花掉他们的票据。在该交易过程中，持有者会先销毁一些未花费的AZTEC票据，同时创建一组新的票据。新旧票据总额必须一致，同时需要附上公开承诺。

假设Alice有两份AZTEC票据，其价值总和为100个代币。现在Alice想要发给Bob20个代币，她得先创建一个或多个总额为20代币的票据，这些票据的持有人是Bob；接着她得为自己创建一个或多个总和为80代币的票据，持有人是Alice自己。

然后，Alice继续创建AZTEC零知识证明，以零知识方法证明上述的操作。紧接着，AZTEC代币智能合约会验证零知识证明的合法性，并在票据表里销毁Alice输入的旧票据，然后生成新的票据输出。

当Alice创建属于Bob的票据时，她同时会构造票据的“查看密钥”，让Bob能够通过非交互式密钥分享协议验证票据的价值。本步骤中，Bob需要依赖于Alice的操作是可信的，而且没有向其他观察者提供能够破译的查看密钥。这是默认的要求——毕竟如果Alice想要交易公开，她可以广播给全世界知道发送给Bob的具体金额。

Aave储备金库规模增长至近1.5亿美元:金色财经报道，据Delphi Digital在社交媒体披露数据显示，去中心化借贷协议 Aave 的储备金库规模已达到 1.43 亿美元，其中包括价值 1.2 亿美元的 AAVE、700 万美元的 USDC、500 万美元的 DAI、500 万美元的 USDT 、以及 200 万美元的 WETH 等。数据显示，过去三个月 Aave 储备金库增长幅度超过了 BenQI 和 Compound，但新地址增长出现下降，可能意味着该 DeFi 协议未来采用仍存在潜在障碍。[2023/2/3 11:45:44]

票据的“所有权”该如何定义？

每个私密交易都要求附上数字签名——每张输入的票据都需要持有者的数字签名。签名信息是其零知识证明的哈希值，一旦在票据上签名，即可视作票据持有者同意这笔交易的输出，允许交易进行。

我们如何将价值导入AZTEC票据体系？

能够秘密地传递价值固然很好，但还缺乏能够让整个价值在AZTEC加密系统里流转的方法。这听起来有点学术，它是通过私密交易中的“公共承诺”来完成。假设AZTEC代币和某个公开的ERC20代币挂钩，完成AZTEC零知识证明需要一个公共承诺值v!=0，为了使等式成立，意味着两个条件要满足：

如果v为负，则输出票据价值比输入票据价值多-v。

如果v为正，则输入票据价值比输出票据价值多v

如果Alice发出了一笔v为负的私密交易，则AZTEC代币智能合约会从Alice那儿转走-v的ERC20代币到自己的合约中。实际上，在私密票据表中，AZTEC代币智能合约扮演的角色更像是ERC20代币的保管人。如果这笔转移被拒绝，交易也就流产了。

STEPN旗下DEX DOOAR已上线前端，支持GMT、GST、USDC、ETH资产兑换:8月17日消息，STEPN 旗下去中心化交易平台 DOOAR 已上线前端，具有全新 UI/UX 设计，目前仅支持 GMT、GST、USDC、ETH 四种资产兑换。将可持续性引入 STEPN 生态系统，同时回馈社区。

此前报道，STEPN 于 6 月中旬推出了 DOOAR，允许这些用户以其原生 Token（GST/USDC 或 GMT/USDC）提供流动性。根据 Dune 数据显示，目前 DOOAR 日活用户约为 77,000。[2022/8/17 12:30:46]

如果Alice发出了一笔v为正的私密交易，代表发生了一笔将AZTEC票据兑换为ERC20代币的操作。AZTEC代币智能合约会向Alice转移价值为v的ERC20代币。

这里做个小提醒——转移的代币数实际上是v乘上一个比例因子，因为AZTEC代币支持的整数范围小于ERC20支持的范围。目前我们部署在主网的PoC协议支持整数0~100万，而AZTEC协议完整版能支持约32位整数。相比之下，ERC20能支持的体量达到256位。

比例因子根据AZTEC挂钩的ERC20代币而定。我们在PoC部署中使用DAI代币，AZTEC票据中的1相当于0.1DAI。

这么做的成本为何？

AZTEC协议使用一套特定的承诺机制，能实现高效且大范围的证明。结果表明，通过智能合约进行验证的计算量远小于预期。关于私密交易主要的gas支出在于验证AZTEC零知识证明时，需要进行椭圆曲线计算。共需要花费3i+4j椭圆曲线标准运算进行证明验证，i是输入的票据数，j是输出的票据数。

每个confidentialTransfer交易还需要进行单一椭圆曲线双线性对校验。

BitWell Labs与Radio Caca达成战略合作:6月24日消息，据官方推特，BitWell的风险投资和创新孵化部门BitWell Labs与Web3基础设施解决方案供应商Radio Caca达成战略合作。BitWell Labs将为Radio Caca生态提供更多资金、市场和运营等方面的支持，共同推动包括Web3、元宇宙等区块链多领域项目的发展，提供更多的扩展性解决方案。[2022/6/24 1:29:07]

这里我讲的如此玄乎，是因为要强调这些运算成本将会在为geth和parity进行协议升级后，大幅降低。目前发布一笔包含4个票据的私密交易，大约需要消耗900,000gas；等到EIP-1108实施后，费用能降至200000-300000gas。

从私密交易中能收集哪些信息？

过去十一个月里，我痴迷于AZTEC协议，在完全发挥出协议的优势及找到局限之前我不会感到满足。我相信这些超前的工作是非常重要的。在这种形式中，任何将公开转账转为私密交易的操作，都会在加密系统的入口和出口留下一些信息。

如果你将代币加入票据系统，观察者就会知道，输出的票据价值至少是你转换的公共代币价值。

同样的，当赎回价值为v的公开代币后，观察者能知道剩余的AZTEC票据价值至少会减去价值v。

通过将AZTEC代币和公开代币转换作结合，以上问题能得到改善。举例来说，假设Bob持有一张价值100代币的票据，并想转换成公共代币。这时候，Bob应该添加一些附加的输入票据和输出票据，即便这些额外的票据价值为0也无所谓。这么做能防止观察者得知Bob秘密地转换了多少资产，即使Bob已经转换所有资产，也会留下一堆价值为0的“烟雾弹”票据。

AZTEC票据的持有者由以太坊地址所定义。表面上来看，票据持有者并非匿名的；AZTEC协议中包含一种类似门罗币的隐性地址，这也是个以太坊地址，但只会被使用一次，无法和其他任何地址产生关联性。(e.g.如果你有AZTEC钱包，我可以向你持有的以太坊地址“转账”票据；除了你和我，没有人知道这件事情的发生)。

AZTEC协议支持隐性地址，也支持一般以太坊地址。

拥有双重公\u002F私钥的用户越多，能提供的隐私保障就越大。举例来说，当我们在主网上进行测试部署，我将50DAI转换成AZTEC票据并发送一部分给我同事；这时候很明显的所有输出票据总和就是值50DAI，票据没有得到很好的加密保护。现在假设某个人创建了值1000DAI的私密票据，然后我们进行了几次票据的合并及拆分——这样一来，想要搞清楚这些票据究竟值多少DAI成为一件不可能的事，只知道价值总和为1050DAI。

为了将信息泄露风险降至最低——如果我将10DAI转成单一的AZTEC票据，这对隐私保护毫无帮助——创建没有价值的“烟雾弹”票据能很大的提升隐私性——如果你将10DAI转换成票据以供使用，那么你最好同时创建几个不具备价值的票据，来掩饰你实际转换的价值。

如果协议使用者“偷懒”，仍会泄露一定的信息。举例来说，你将10DAI转换成5个票据，其中4个为价值0的烟雾弹票据。假如你忘了这几个烟雾弹票据的存在，并在之后的交易中再也不碰它们，对于观察者来说，这几个票据很明显不具备任何价值。因此后续尽可能以合并-拆分交易形式使用这些烟雾弹票据，能够一定程度减少外部观察者获得交易信息的可能。

AZTEC协议的可信设置

AZTEC协议高效的原因在于，我们在单个承诺方法中结合了Boneh-Boyen群签名和Pedersen承诺，以一种高效的方式嵌入承诺。在使用AZTEC协议前，要求椭圆曲线数据库先创建好；这个数据库被用来构造无需再次验证的证明。

其实有点像ZCash，这种可信设置会生成“多余的”私钥，如果私钥被泄露，就有可能被用来构造双花攻击使得协议失效。

我们该如何解决这个问题呢？我们不指望用户会无条件信任我们，所以我们开发了一款可扩展的多方计算协议，使得任何人都能参与可信设置过程。如果你参与进来，你就可以生成“多余的”私钥的一部分。也就是说，可信设置私钥，只能通过拼凑所有参与者的“多余”私钥部分来获得。所以，除非离散对数问题被攻破，只要有一位参与者是诚实的，这个方法就绝对安全

我们会在接下来几个月发布可信设置过程的正式版，并开始招募参与者。这与ZCash的“powersoftau”协议有些类似，不过AZTEC协议不使用ZK-SNARK，因此结果差异很大。我们希望可信设置协议易于参与，同时也希望与广大以太坊社群互动，以创建出值得社区信任的可信设置数据库。

我们的PoC智能合约使用内置的可信设置，因为实现多方计算可信设置还需要数个月的时间部署。在我们完成上述工作之前，使用AZTEC协议的用户得承担一定风险；虽然我们已经清除多余的私钥，但没有办法提供证明我们的确这么做了。

最后一点，可信设置数据库的大小会随着协议证明范围线性增长，目前PoC的数据库只支持0~1048575的整数范围，因为我希望从github上下载我们的PoC不会成为一件头疼事；完整版会支持更大范围的整数。

为什么AZTEC协议如此重要？

我当然会说这很重要，我是你所能知道对这个问题最有主观偏见的人！以下是为什么我认为AZTEC协议是规则的开创者：AZTEC协议可以创建通用的私密数字资产。目前我们选择从DAI开始，但以后只需单击某个按钮，AZTEC协议就可以应用于任何ERC20代币；它还可以构建无需任何ERC20代币作为等价物的私密资产，不需要额外的加密体系，也无需额外的可信设置过程。这也是史无前例的，AZTEC协议能够在不牺牲隐私的情况下，享有公共区块链的不可逆和去中心化优势。

AZTEC零知识证明在扩展性方面也非常高效，完全在硬件钱包的承载能力范围内。能够直接从硬件钱包发布私密交易，并且从不暴露敏感私钥，这真的令人非常兴奋！

AZTEC协议的未来？

与我们的智能合约验证和技术白皮书内容最立即相关的，是发布AZTEC证明构造API。同时我们还有几个关于AZTEC协议的扩展工作要做，完整的未来愿景会在2019年上半年发布。其中包含几个重要的目标：

私密的去中心化交易所——使用者能够在完全保密的情况下交易不同的AZTEC资产，任何交易数量和价格都无法从交易过程中获取。去中心化交易所使用了中继者模式和预想的AZTECDeX零知识证明实现上述功能。

私密的加权投票——在很大范围的金融应用中，保障投票者隐私的机制至关重要，而AZTEC协议的有效范围证明使其成为可能。

匿名身份共享方案——在许多进行承诺和KYC的场景下，无需透露身份便能证明你属于某个团体，有很重要的应用价值；AZTEC代币标准能够支持这样的身份系统。

结合以上扩展功能，AZTEC协议能提供开发者需要的工具来创建下一代去中心化金融服务，重新构建具有绝对隐私且私密化治理的数字资产。

为了实现这个愿景，我们将开源我们的技术——如果你想要在以太坊上创建具备私密性的资产，AZTEC协议提供智能合约、资源、工具，使得一切再简单不过了。

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