امضای حلقوی چیست؟ آشنایی Ring Signatures

0 761

کاربران ارزهای دیجیتال همیشه بر حفظ حریم خصوصی خود تاکید داشته و دارند، و شاید شما نیز یکی از همین افراد باشید که حریم خصوصی و امنیت یکی از دغدغه‌های شما در بازار ارزهای دیجیتال باشد، خب چاره کار چیست؟

در این مقاله می‌خواهیم به بررسی مفهومی جدید برپایه این نیاز بپردازیم، با ما همراه باشید.

آیا تا به حال اسم امضای حلقوی «Ring Signatures» را شنیده‌اید؟ واقعا امضای حقلوی چیست؟

نیاز مداوم بر حفظ حریم خصوصی در ارزهای دیجیتال، باعث پیشرفت‌های قابل توجه در فناوری و نحوه پیاده‌سازی آن‌ها در این شبکه‌های توزیع‌ شده و سطح قابل‌توجهی از ناشناس بودن دیجیتال را فراهم کرده است.

در رمزنگاری، امضای حلقوی نوعی امضای دیجیتالی است که می‌تواند توسط هر عضوی از گروهی از کاربران که هر کدام دارای کلید هستند، انجام شود. بنابراین، پیامی که با امضای حلقوی امضا شده است توسط فردی در گروه خاصی از افراد تایید می‌شود.
یکی از ویژگی‌های امنیتی امضای حلقوی این است که تعیین اینکه کدام یک از کلیدهای اعضای گروه برای تولید امضا استفاده شده است، باید از نظر محاسباتی غیرممکن باشد.

تاریخچه امضای حلقوی:

امضای حلقوی نوعی امضای دیجیتال رمزنگاری شده است و در سال 2001 توسط ران ریوست، آدی شامیر و یائل تاومن اختراع شد و متعاقباً در Asiacrypt معرفی شد. این مفهوم شبیه به امضای گروهی است، با این حال، هیچ راهی برای شناسایی امضاکننده واقعی، تراکنش وجود ندارد و گروهی دلخواه از کاربران را می‌توان بدون هیچ تنظیمات اضافی در امضای حلقوی گنجاند.

مفهوم اولیه این بود که امضاهای حلقوی به عنوان راهی برای جلوگیری از افشای اطلاعات محرمانه، به ویژه، از مقامات بلندپایه دولتی، بدون افشای اینکه چه کسی پیام را امضا کرده است، عمل کند. از زمان معرفی این مفهوم، بهینه‌سازی‌های مختلفی و ویژگی‌های جدیدی به آن اضافه‌شده.

اخیراً، مفهوم تراکنش‌های محرمانه حلقوی (Ring CTs) توسط توسعه‌دهنده، بیت‌ کوین،کر (Bitcoin Core)، گرگوری ماکسول، مورد بحث و اجرا قرار گرفت و سپس به طور رسمی توسط آزمایشگاه‌های تحقیقاتی Monero (مونرو) در سال 2015 پیشنهاد شد.

با گسترش بیشتر قابلیت‌های ناشناس بودن امضای حلقوی محرمانه (Ring CTs)، بجای مخفی کردن هویت فرستنده، مبالغ تراکنش واقعی بین فرستنده و گیرنده را پنهان می‌شود.

تاریخچه امضای حلقوی:

همان‌طور که قبلا ذکر شد، امضای حلقوی یک امضای دیجیتال رمزنگاری شده است که شبیه به امضای گروهی است. با این حال، امضاهای حلقوی از مفهوم امضاهای گروهی را استفاده می‌کنند تا حریم خصوصی بهتری برای کاربر فراهم کنند.

امضاهای حلقوی با پوشاندن سمت ورودی تراکنش از فرستنده محافظت می‌کنند، به طوری که از نظر محاسباتی تعیین امضاکننده واقعی تراکنش غیر ممکن است.

تاریخچه امضای حلقوی:

امضای حلقوی طرحی پیچیده‌تر از امضای دیجیتال معمولی  دارند که در سایر ارزهای دیجیتال مانند  ECDSA  (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm یا رمزنگاری منحنی بیضوی) یا امضای  Schnorr (امضای اشنور) استفاده می‌شود.
امضای حلقوی ممکن است به چندین کلید عمومی مختلف برای تأیید نیاز داشته باشد و کلمه «حلقوی» به این دلیل استفاده می‌شود که شامل گروهی از امضاهای دیجیتال جزئی از کاربران مختلف است که برای تشکیل یک امضای منحصر به فرد برای امضای تراکنش استفاده می‌شود.

این گروه به عنوان حلقه شناخته می‌شود و می‌تواند به طور دلخواه از خروجی‌های سایر کاربران در بلاک چین انتخاب شود. از لحاظ مفهومی، امضای حلقوی شبیه به امضای چند نفر برای چک، یک حساب بانکی مشترک است، اما با برخی روش‌های رمزنگاری اجرا شده، امضاکننده واقعی در بین گروه قابل تشخیص نیست.

ساختار امضای حلقوی، با استفاده از Monero ، اساساً به صورت زیر عمل می‌کند:

  • علی می‌خواهد 10 مونرو برای مهدی بفرستد، بنابراین تراکنش را از طریق کیف پول مونرو خود آغاز می‌کند.
  • امضای دیجیتال علی برای این تراکنش، یک کلید خرج کردن یک بار مصرف است که با خروجی خرج شده از کیف پول او شروع می‌شود.
  • غیر امضاکننده‌های امضای حلقوی، امضاهای خروجی‌های تراکنش مربوط به گذشته هستند که به طور دلخواه از زنجیره بلوکی انتخاب می‌شوند و به عنوان فریب در تراکنش عمل می‌کنند.
  • همه اعضای حلقه، امضاکنندگان قابل قبول معامله هستند و تشخیص امضاکننده واقعی برای شخص ثالث از نظر محاسباتی غیرممکن است.
  • همه خروجی‌های امضای حلقوی با هم ورودی تراکنش را تشکیل می‌دهند.
  • خالق تراکنش (علی) به طور قابل اثباتی واجد شرایط است که مبلغ تراکنش مشخص شده را بدون تشخیص هویت خود از سایر افراد موجود در حلقه خرج کند.
  • اگرچه کلید عمومی علی در تراکنش خودش استفاده می‌شود، اما ممکن است به‌طور خودسرانه در سایر تراکنش‌های شبکه مونرو به‌عنوان یک عامل منحرف کننده استفاده شود.
  • علاوه بر این، ایجاد خودکار کلیدهای یکبار مصرف منحصر به فرد از پیوند پذیری تراکنش جلوگیری می‌کند و از طریق بهینه سازی تبادل کلید Diffie-Hellman (دیفی-هلمن) امکان پذیر می‌شود.

امضای حلقوی

مشکل هزینه مضاعف در استفاده از امضای حلقوی

مشکلی که ممکن است با داشتن تراکنش‌های ناشناس در شبکه‌های ارزهای دیجیتال متمرکز بر حریم خصوصی مانند مونرو متوجه شوید این است که جلوگیری از هزینه‌های مضاعف بسیار دشوار است و بنابراین اگر برای جلوگیری از مضاعف شدن هزینه‌ها تضمینی وجود نداشته باشد‌، آن شبکه به عنوان یک شبکه بی‌استفاده شناخته می‌شود.

این موضوع با استفاده از تصاویر کلیدی در ارتباط با طرح امضای حلقوی به طرز هوشمندانه‌ای حل می‌شود.

کلید تصویری ، یک کلید رمزنگاری است که از خروجی خرج شده مشتق شده و بخشی از هر تراکنش امضای حلقوی است. تنها یک کلید‌ تصویری منحصر به فرد برای هر خروجی در بلاک چین وجود دارد و لیستی از تمام تصاویر کلیدی استفاده شده در بلاک چین نگهداری می‌شود.
به دلیل ویژگی‌های رمزنگاری تصاویر کلیدی، نمی‌توان بین خروجی بلاک چین و کلید‌های تصویری آن ارتباط برقرار کرد. همان‌طور که وب‌سایت CryptoNote می‌گوید: «همه موارد در نظر گرفته شده، کلید‌های تصویری اجتناب‌ناپذیر، بدون ابهام و در عین حال نشانگر ناشناس بودنکلید خصوصی است» که در تراکنش استفاده می‌شود.

هر امضای حلقوی جدیدی که از یک تصویر تکراری استفاده می‌کند، به‌طور خودکار به‌عنوان تلاش برای هزینه کردن مضاعف رد می‌شود.

تراکنش های محرمانه حلقوی

در حالی که امضای حلقوی بر تامین حریم خصوصی برای فرستنده تراکنش تمرکز دارد، توسعه CT‌های حلقوی (Ring Confidential Transactions) بر افزودن حریم خصوصی به فرستنده و گیرنده از طریق مبهم کردن مبلغ معامله بین آن‌ها، در میان چند اصلاح دیگر تمرکز دارد. آن‌ها یک پیشرفت مهم در فناوری امضای حلقوی اصلی هستند.

در امضای حلقوی اولیه، خروجی‌ها باید به حلقه‌های جداگانه تقسیم می‌شدند، زیرا امضاهای حلقوی فقط می‌توانستند خروجی‌هایی با همان مقدار داشته باشند. به همین دلیل، اشخاص ثالث قادر به مشاهده مبالغ واقعی در حال معامله بودند. پیاده‌سازی Ring CT تراکنش‌های ذخیره‌شده در بلاک چین را به‌جای شفاف‌تر کردن، مبهم می‌کند.

تراکنش‌هایی که از Ring CT استفاده می‌کنند دیگر نیازی به تجزیه و گنجاندن حلقه‌هایی با همان اندازه خروجی ندارند، بلکه یک کیف پول در یک ارز رمزپایه با استفاده از Ring CT می‌تواند به‌طور دلخواه اعضای حلقه را از هر اندازه خروجی انتخاب کند.

پیاده سازی امضاهای حلقوی

امضای حلقوی یکی از اجزای حیاتی بسیاری از ارزهای دیجیتال متمرکز بر حریم خصوصی است و باید در حرکت رو به جلو به عنوان نوعی پیاده‌سازی استاندارد برای طرح‌های امضای دیجیتال، زمانی که درجه‌ای از ناشناس ماندن برای کاربر به دست می‌آید، مرتبط‌تر شود.

کوین‌های CryptoNote شناخته‌شده‌ترین کوین‌های متمرکز بر حریم خصوصی هستند که امضاهای حلقوی و Ring CT را ارائه می‌کنند. برخی از برجسته‌ترین کوین‌های CryptoNote عبارتند از Monero و Bytecoin (بیت کوین اولین ارز مبتنی بر CryptoNote است).

بحث‌های پیرامون پیاده‌سازی امضاهای حلقه و سایر روش‌های حفظ حریم خصوصی، که در نتیجه نوآوری‌های تکنولوژیکی اخیر به وجود آمده‌اند، برای ارزهای دیجیتال قدیمی که به دنبال ایجاد حریم خصوصی بهتر برای کاربران خود هستند، مطرح شده است.

گفتار پایانی!

مؤلفه‌های زیادی برای ایجاد و نگهداری یک شبکه ارز دیجیتال وجود دارد که ناشناس ماندن کاربران را فراهم می‌کند. امضاهای حلقوی و بهینه سازی بعدی آنها با Ring CT برای پنهان کردن هویت فرستنده و مبالغ تراکنش شده در یک شبکه حیاتی هستند. با پیشرفت و پذیرش جریان اصلی ارزهای دیجیتال، تاکید بیشتری بر حفظ حریم خصوصی خواهد بود. با توجه به ابداع فناوری‌های جدید با سرعتی سریع، تماشای توسعه مستمر و نتایج نهایی این شبکه‌های حریم‌محور بسیار جذاب خواهد بود.
اگر علاقه‌مند به یادگیری بیشتر در مورد رمزارزها و موضوعات پیرامون آن‌ها هستید، مقالات آموزشی آکادمی بیت‌پین را دنبال کنید.

سوالات متداول:

  • طرح امضای گروهی چیست؟

طرح امضای گروهی روشی است که به اعضای یک گروه اجازه می‌دهد به‌طور ناشناس پیامی را از طرف گروه امضا کند. این مفهوم برای اولین بار توسط دیوید چاوم و یوجین ون هیست در سال 1991 معرفی شد.

  • امضای دیجیتال چگونه ایجاد می‌شود؟

امضای دیجیتال با اثبات اینکه یک پیام یا سند دیجیتالی از زمان امضای آن تغییر نکرده است، کار می‌کند. امضای دیجیتال این کار را با ایجاد یک هش منحصر به فرد از پیام یا سند و رمزگذاری آن با استفاده از کلید خصوصی فرستنده انجام می دهد.

1/5 - (1 امتیاز)
اشتراک در
اطلاع از
guest

0 دیدگاه‌ها
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
0
دوست داریم نظرتون رو بدونیم، لطفا دیدگاهی بنویسید!x