Разработчик Zcash предлагает решение для квантовой конфиденциальности в обменах NEAR Intents

Разработчик инфраструктуры Zcash Закура предложил новую функцию безопасности кошелька, которая предоставит каждому обмену ZEC через NEAR Intents отдельный ключ просмотра, чтобы защитить историю транзакций пользователей от потенциальных будущих атак квантовых компьютеров.

Резюме

• Разработчик Zcash Закура предложил новую функцию кошелька, которая будет назначать отдельный ключ просмотра для каждого обмена ZEC, осуществляемого через NEAR Intents.
• Предложение решает проблему конфиденциальности, когда публично доступные адреса Zcash могут позволить будущим квантовым компьютерам раскрыть исторические платежи пользователя.
• Дизайн Закуры ограничит любой восстановленный ключ просмотра одним обменом, сохраняя при этом существующий ключ расходования кошелька без изменений.
• Система будет использовать частный поиск информации, чтобы помочь кошелькам восстанавливать транзакции обмена, не раскрывая свои адреса операторам баз данных.
• Программные кошельки, использующие библиотеки Закуры, включая Vizor, могут интегрировать эту функцию в ближайшие недели, в то время как поддержка аппаратных кошельков последует позже.

В инженерном посте разработчик Закура Адам Такер объяснил, что предложенная система предотвратит возможность использования злоумышленником одного публично доступного адреса Zcash для раскрытия платежей, полученных на защищенном аккаунте пользователя.

Функция, называемая одноразовым входящим ключом просмотра, будет генерировать другой ключ для каждого обмена, сохраняя при этом существующий ключ расходования кошелька без изменений. По словам команды, кошельки, построенные с использованием открытых библиотек Закуры, могут начать интеграцию этой функции в ближайшие недели.

Закура выделил NEAR Intents как особую проблему, поскольку сервис обмена между цепочками навсегда публикует определенные адреса Zcash на публичной блокчейне NEAR, даже когда транзакции завершены без необходимости возвратов.

Хотя текущие компьютеры не могут использовать раскрытую информацию для восстановления основных ключей просмотра, команда предупредила, что достаточно мощные квантовые компьютеры в конечном итоге могут это сделать.

Обмены Zcash через NEAR Intents раскрывают адреса возврата

NEAR Intents позволяет пользователям обменивать активы между различными блокчейнами, не управляя вручную каждым шагом транзакции.

Когда кто-то обменивает защищенный ZEC на USDC в Ethereum, их кошелек отправляет ZEC на адрес депозита, связанный с сервисом. Запрос на обмен содержит адрес возврата, на который может быть возвращен любой неиспользованный ZEC.

Согласно техническому объяснению Закуры, адрес возврата регистрируется на публичной блокчейне NEAR, как только депозит зарегистрирован.

Адрес остается публично доступным, даже если обмен успешен и сервис никогда не отправляет возврат.

Кошельки Zcash обычно могут генерировать несколько защищенных адресов, которые выглядят несвязанными. Однако адреса, связанные с одним аккаунтом, как правило, делят входящий ключ просмотра, что позволяет кошельку идентифицировать и расшифровывать платежи, отправленные на него.

Основная криптография использует вычисления на эллиптических кривых, которые обычные компьютеры не могут практически обратить.

Закура предупредил, что достаточно мощный квантовый компьютер, работающий по алгоритму Шора, теоретически мог бы восстановить входящий ключ просмотра из публичной информации, содержащейся в одном раскрытом защищенном адресе.

Злоумышленник, обладающий восстановленным ключом, затем мог бы идентифицировать платежи, полученные на аккаунт, включая их суммы и прикрепленные приватные заметки.

Раскрытие касается конфиденциальности транзакций, а не прямого контроля над средствами. Zcash использует отдельные криптографические ключи для авторизации расходов, что означает, что восстановленный входящий ключ просмотра сам по себе не позволит злоумышленнику перевести ZEC пользователя.

Команда объяснила, что защищенные транзакции обычно не публикуют адрес получателя на блокчейне Zcash. Однако публично записанные адреса обмена создают постоянный источник информации, который будущий злоумышленник мог бы собрать.

Проблема касается обменов в обоих направлениях. Обмены из ZEC на активы в других сетях публикуют адреса для возврата, в то время как обмены на ZEC публикуют адрес получения с защитой.

Использование Zcash в кросс-цепочных транзакциях расширилось за пределы обычных токенов. В сентябре Aurora Intents обработала более 19 миллионов долларов через 1718 обменов, связанных с аукционом zkSNARKS, что составило более половины активов, конвертированных и внесенных в продажу, номинированную в ZEC.

Транзакции использовали решатели NEAR Intents для конвертации активов из других сетей в ZEC, в то время как ставки на стороне назначения оставались защищенными в Zcash.

Предложенное решение Zakura сохраняет расходы под одной учетной записью

Предложенное решение Zakura назначает отдельный входящий ключ просмотра для каждого адреса обмена, не требуя от пользователей создания новой учетной записи кошелька каждый раз.

В соответствии с дизайном кошелек генерирует новый ключ, используя свои существующие учетные данные, предполагаемую цель адреса и индекс, идентифицирующий обмен.

Каждый адрес, таким образом, будет иметь свой собственный ключ просмотра, в то время как оригинальный ключ расходования продолжает контролировать средства, полученные через все них.

Инженерный пост объяснил, что процесс изменяет рандомизированный компонент, используемый для получения входящего ключа просмотра. Ключи авторизации и нуллификации учетной записи остаются неизменными.

Zakura использует конструкцию с ключевым хешем, уже применяемую в системе деривации ключей Zcash ZIP 32, с отдельным идентификатором домена, чтобы отличать ключи обмена от существующих внутренних ключей кошелька.

По словам команды, восстановление ключа просмотра одного обмена раскроет только платежи, связанные с этим адресом. Связывание восстановленного ключа с другими адресами обмена потребует обратного хеширования.

Создание совершенно отдельной учетной записи Zcash для каждой транзакции могло бы обеспечить аналогичное разделение, но Zakura заявила, что такой подход вызовет проблемы у пользователей аппаратных кошельков.

Внедрение Zcash Keystone в настоящее время поддерживает подписание транзакций только с индексом учетной записи 0, согласно посту. Ledger может получать доступ к нескольким учетным записям, но требует отдельных транзакций и одобрений при расходовании средств из разных учетных записей.

Пользователь, который накопил средства на нескольких учетных записях обмена, может столкнуться с ограничениями или повторными запросами на одобрение при попытке их потратить.

Предложенный дизайн одноразового ключа позволит сохранить средства доступными через оригинальную учетную запись и ее существующий процесс авторизации.

Zakura заявила, что ее реализация оставит зашифрованную записку в выходном изменении исходящего обмена ZEC. Записка фиксирует индекс, использованный для получения адреса возврата, позволяя кошельку восстановить соответствующий ключ во время восстановления.

Как только NEAR завершит обмен, любые неиспользованные ZEC, возвращенные на указанный адрес, могут быть потрачены с использованием обычного ключа расходования кошелька.

Восстановление кошелька использует частные поиски баз данных

Отдельная часть предложения Zakura касается дополнительной работы, создаваемой, когда кошелек должен восстановить платежи, связанные с сотнями отдельных ключей просмотра.

Кошельки Zcash обычно идентифицируют входящие платежи, проверяя зашифрованные выходы транзакций на соответствие их ключам просмотра.

В соответствии с предложенным дизайном каждый обмен будет генерировать другой ключ, который может потребоваться проверить во время восстановления кошелька.

Согласно инженерному посту, многократное сканирование всей блокчейн-сети с каждым ключом сделает восстановление постепенно медленнее по мере увеличения числа обменов.

Zakura предложила использовать частное извлечение информации, или PIR, для поиска соответствующих транзакций без раскрытия адресов кошелька оператору базы данных.

Система полагается на специфическую функцию моста Zcash NEAR. Его исходящие транзакции используют ключ просмотра с нулевыми значениями, позволяя индексировать транзакции по их адресам назначения.

Кошелек, восстанавливающий свою историю транзакций, сначала загрузит фильтры, определяющие адреса, которые могли получать платежи через мост.

Фильтры загружаются полностью, поэтому сервер не узнает, какие адреса принадлежат пользователю.

Когда фильтр определяет возможный платеж, кошелек отправляет зашифрованный запрос к базе данных с использованием PIR. Сервер может вернуть местоположение соответствующей транзакции, не узнав, какой адрес был запрошен.

Zakura заявила, что система использует ту же технику частного извлечения на основе решеток, разработанную для прозрачных запросов кошельков и голосования держателей монет Zcash.

Процесс восстановления немного отличается для обменов на ZEC, поскольку получающий кошелек не создает исходящую транзакцию Zcash, содержащую запись индекса адреса.

В таких случаях кошелек будет генерировать адреса по порядку и проверять их на соответствие опубликованным фильтрам, пока не встретит 30 последовательных адресов, которые не получали платежи и не были предоставлены NEAR.

Команда заявила, что заброшенные котировки обмена не приведут к повторному использованию адресов, так как каждая новая транзакция получает адрес, который NEAR ранее не встречал.

Защита Zcash от квантовых атак остается в разработке

Предложение Zakura поступает в то время, когда разработчики Zcash готовят отдельные меры защиты от будущих квантовых атак на подписи транзакций.

Как ранее сообщалось в crypto.news, разработчики нацелились на январь 2027 года для внедрения инструкций по подписи после квантовых вычислений, которые позволят прозрачным транзакциям Zcash использовать подписи на основе хеширования.

Предложенные инструкции будут решать другую проблему безопасности, отличную от одноразовых ключей просмотра. Они предназначены для защиты авторизации расходов, в то время как последний дизайн Zakura сосредоточен на предотвращении связывания исторических защищенных платежей через открытый адрес.

По данным предыдущих отчетов, примерно 11,96 миллиона ZEC, что составляет около 70% выпущенного объема на 8 октября, хранилось на прозрачных адресах.

Обновление сети Ironwood в июле Zcash представило квантово-восстанавливаемые заметки через ZIP 2005, позволяя разработать механизм восстановления в будущем, если достижения в квантовых вычислениях угрожают существующим криптографическим защитам.

Тем не менее, эта функция не сделала сеть квантово-защищенной, так как отдельный протокол восстановления все еще необходимо разработать и активировать.

Опасения по поводу квантовых атак привлекли внимание после последнего исследования Google, связанного с его процессором Willow.

15 октября Google сообщил о 40-кратном снижении ошибок квантовых вычислений с использованием техники, известной как культивирование магического состояния.

Эксперимент достиг 99,99% логической точности по методу тестирования исследователей, хотя он не продемонстрировал атаку на Bitcoin, Zcash или другие сети криптовалют.

Пока не было публично продемонстрировано ни одного квантового компьютера, способного восстановить ключи эллиптической кривой, используемые Zcash.

Zakura не объявила подтвержденную дату выпуска своей функции одноразового ключа просмотра. Команда ожидает, что программные кошельки, использующие ее криптографические библиотеки, включая Vizor, начнут интегрировать дизайн в ближайшие недели.

Поддержка аппаратных кошельков последует, как только соответствующее программное обеспечение сможет учесть новый процесс получения ключей.