Shielded Bitcoin: Wie Bitcoin private Transaktionen im Stil von Zcash erhalten kann, ohne die Netzwerkregeln zu ändern

Shielded Bitcoin bietet die Möglichkeit, eine Schicht vertraulicher Zahlungen zu Bitcoin hinzuzufügen, die den geschützten Transaktionen von Zcash ähnelt, jedoch ohne die grundlegenden Regeln des Netzwerks zu ändern. Die Idee der Forscher besteht darin, Daten über private Überweisungen in Bitcoin zu speichern, während die Überprüfung solcher Transaktionen in separate Software ausgelagert wird.

Das Hauptziel des Systems ist es, die Beträge der Zahlungen, die Absender und die Empfänger zu verbergen und dabei die Kompatibilität mit Bitcoin zu wahren. Das Projekt bleibt jedoch vorerst eine Forschungsentwicklung: Es gibt kein Startdatum, und der Mechanismus zur Einzahlung von realen BTC in das System und zur Abhebung von Mitteln ist noch nicht endgültig beschrieben.

• Die Forscher haben das System Shielded Bitcoin vorgeschlagen, das den Zcash-Ansatz für verschlüsselte Zahlungen verwendet und keine Änderung der Bitcoin-Regeln erfordert.
• Daten über private Überweisungen sollen im Bitcoin-Netzwerk veröffentlicht werden, jedoch wird deren Überprüfung durch separate Software erfolgen, die von jedem Interessierten betrieben werden kann.
• Zu den ungelösten Fragen gehören Einzahlungen und Abhebungen von BTC, höhere Gebühren, die Sichtbarkeit von Überweisungszeiten und Gebühren sowie die Abhängigkeit des Referenzdesigns von einer vertrauenswürdigen kryptografischen Konfiguration.

Wie die Idee von Shielded Bitcoin funktioniert

Die Spezifikation von Shielded Bitcoin wurde von Klara Shikhelman, Mikhail Komarov und Alexey Moskvin von der Krypto-Firma [alloc] init vorbereitet. Der Vorschlag basiert auf einem Modell geschützter Zahlungen von Zcash, das für die Nutzung neben Bitcoin angepasst wurde.

In einem solchen System wird der Bitcoin-Wert in Form von verschlüsselten Aufzeichnungen dargestellt - Noten. Wenn ein Benutzer eine davon ausgibt, veröffentlicht er einen speziellen Marker, der anzeigt, dass die Aufzeichnung bereits verwendet wurde, sowie einen mathematischen Beweis. Dieser bestätigt, dass der Absender tatsächlich über die Mittel verfügt und keine neuen Münzen geschaffen hat. Dabei bleiben der Betrag, die Adresse des Absenders und die Adresse des Empfängers verborgen.

Der entscheidende Unterschied zu Zcash besteht darin, wo die Überprüfung erfolgt. In Zcash überprüft die Blockchain selbst solche Beweise. Shielded Bitcoin hingegen würde die Daten über die Überweisung in Bitcoin speichern, aber sie außerhalb des Basisnetzwerks mit Hilfe separater Software validieren. Daher könnte eine normale Bitcoin-Transaktion in einen Block aufgenommen werden, selbst wenn die darin enthaltene private Überweisung die Überprüfung nach den Regeln von Shielded Bitcoin nicht besteht.

Praktisch bedeutet dies, dass Bitcoin als Datenspeicher fungieren würde, jedoch nicht als Schiedsrichter für die Korrektheit der geschützten Überweisungen. Die Überprüfung sollte von den Teilnehmern durchgeführt werden, die die Software Shielded Bitcoin verwenden.

Warum das Thema Privatsphäre wieder wichtig geworden ist

Die Frage der Vertraulichkeit in Kryptowährungen ist vor dem Hintergrund der Versuche, sie für Gehälter, Unternehmenszahlungen und alltägliche Zahlungen zu nutzen, praktischer geworden. Normale Bitcoin-Transaktionen offenbaren für immer Adressen und Beträge. Wenn eine Adresse einmal mit einem bestimmten Unternehmen oder einer Person verknüpft ist, wird es einfacher, auch andere damit verbundene Transaktionen nachzuvollziehen.

Ähnliche Aufgaben werden auch im Ethereum diskutiert. Für dieses Netzwerk wird ein Vorschlag für einen einheitlichen privaten Pool geprüft, über den Benutzer Ether und andere Token ohne öffentliche Offenlegung der Zahlungsdetails übertragen können. Zu den Szenarien, in denen vollständig offene Transaktionen unpraktisch sind, gehören Gehaltszahlungen, Treasury-Management und Spenden.

Was die Erfahrung von Zcash zeigt

Zcash gibt den Benutzern die Wahl zwischen transparenten Zahlungen, bei denen Adressen und Beträge öffentlich sichtbar sind, und geschützten Überweisungen, bei denen diese Daten verschlüsselt werden. Nach Berechnungen von CoinDesk auf Basis von Daten von ZecStats befanden sich am Freitag etwa 4,9 Millionen ZEC in geschützten Pools von Zcash - 14 % mehr als am 30. Juli. Das entspricht etwa 29 % aller ausgegebenen Münzen, deren Wert nach dem Anstieg auf etwa 7,8 Milliarden USD geschätzt wurde.

Die Aktivität im privaten Segment von Zcash ist ebenfalls gestiegen. In der letzten Woche verzeichnete das Netzwerk etwa 63.000 geschützte Transaktionen. Dies ist der höchste Wert für private Überweisungen seit 2022 und der vierthöchste Wert in der Geschichte. Das gesamte Überweisungsvolumen im Netzwerk überstieg 23 Milliarden USD - ein Wochenhöchstwert seit 2021 und der zweitgrößte Wert in der Geschichte.

Diese Daten haben das Interesse der Investoren an Zcash geweckt. Anfang September war ZEC um mehr als 2.300 % im Vergleich zum Vorjahr gestiegen und hatte 1.000 USD überschritten. Am Mittwoch setzte sich der Anstieg fort, und der Preis stieg über 1.600 USD.

Die Verbindung von Zcash zu Bitcoin hat eine lange Geschichte. Zerocoin wurde 2013 als Erweiterung der Privatsphäre für Bitcoin vorgeschlagen. Später führten Forschungen zu Zerocash zur Entstehung von Zcash, das 2016 als separate Kryptowährung gestartet wurde.

Wie Benutzer mit verschlüsselten Überweisungen arbeiten können

Shielded Bitcoin sieht vor, dass verschlüsselte Zahlungsdaten direkt im Bitcoin-Netzwerk gespeichert werden. Dadurch können Benutzer bestätigte Überweisungen aus dem öffentlichen Protokoll mithilfe der Schlüssel ihrer Wallet wiederherstellen.

Separate Viewing Keys ermöglichen es, Daten zu Transaktionen einem Buchhalter oder Auditor offenzulegen, ohne ihnen die Möglichkeit zu geben, über die Mittel zu verfügen. Dieser Ansatz bewahrt die Privatsphäre für externe Beobachter, gibt dem Benutzer jedoch ein Werkzeug zur selektiven Offenlegung von Informationen.

Haupt ungelöste Fragen

In der 56-seitigen Spezifikation wird nicht erklärt, wie normale BTC in Shielded Bitcoin gelangen und wie sie wieder abgehoben werden können. Die Autoren lassen diese Mechanismen für eine separate Arbeit offen, in der PIPEs verwendet werden - eine Technik, die dazu dient, den Bitcoin-Signaturschlüssel bis zur Erfüllung bestimmter Bedingungen zu sperren.

Die Behauptung, dass Benutzer die Kontrolle über die Mittel behalten, bezieht sich auf Überweisungen innerhalb des Systems. Einzahlungen und Abhebungen sind von dieser Aussage ausdrücklich ausgeschlossen.

Diese Lücken haben bereits Kritik von Entwicklern und Unterstützern von Zcash ausgelöst. Mert Mumtaz, Mitbegründer von Helius, das Infrastruktur für Solana-Entwickler bereitstellt, und Unterstützer von Zcash, bezeichnete den Vorschlag in X als "synthetisches Register mit erheblichen Kompromissen".

Er wies auf die vertrauenswürdige Konfiguration und das Problem der "Anonymisierung ohne Gebühr" hin: Ein Bitcoin-Wallet, das die Veröffentlichung einer privaten Transaktion bezahlt, kann dennoch sichtbar bleiben. Auch Mumtaz kritisierte das Fehlen eines integrierten Mechanismus für Einzahlungen und Abhebungen von BTC.

"Es gibt keinen im Protokoll integrierten Mechanismus für die tatsächliche Einzahlung oder Abhebung von BTC, was bedeutet, dass Sie synthetische Vermögenswerte halten."

Er bemerkte jedoch, dass er die Arbeit an einem solchen Ansatz respektiert und dass die Entwickler endlich von Zcash lernen. Seiner Einschätzung nach wird der Vorschlag noch mehrere Jahre Forschung und Entwicklung benötigen.

Cypherpunk, das Unternehmen, das Zcash besitzt und dessen Mining betreibt, begrüßte die Forschung, betrachtete sie jedoch nicht als direkten Konkurrenten des bestehenden Netzwerks.

<<Privatsphäre funktioniert am besten, wenn sie in die Basisebene integriert ist. Die Notwendigkeit, Bitcoin nicht zu ändern, ist der größte Vorteil dieses Designs, aber auch sein größter Nachteil>>. <<Mehr Privatsphäre in Bitcoin ist gut für alle>>.

[alloc] init erkennt einige Einschränkungen an. Das Referenzdesign, das in der Arbeit beschrieben wird, erfordert eine kryptografische Konfiguration, deren Sicherheit von der Ehrlichkeit mindestens eines Teilnehmers abhängt. Die Überweisungszeiten und Gebühren bleiben sichtbar. Darüber hinaus wird die effektive Überprüfung der wiederhergestellten Zahlungshistorie für leichte Wallets als Aufgabe für zukünftige Arbeiten bezeichnet.

Komarov schätzte die Größe einer privaten Transaktion auf etwa 700 virtuelle Bytes. Zum Vergleich: Eine normale Bitcoin-Transaktion benötigt etwa 100–200 virtuelle Bytes. Bei gleichen Gebühren bedeutet dies einen Anstieg der Zahlungen an Miner um etwa das Vierfache.

Stand Freitag ist das Startdatum für Shielded Bitcoin noch nicht festgelegt.