26、区块链优化、增强与安全解析

区块链优化、增强与安全解析

1. 区块链隐私优化

1.1 屏蔽地址交易的隐私优势

在区块链网络中，若用户使用透明地址进行交易，所有未花费的交易输出都会公开可见。而在涉及透明地址的一系列交易中，只要有一个屏蔽交易地址，就能打破交易链，使得追溯交易价值的实际来源变得困难。即便只有少量屏蔽地址，也能为区块链网络带来较高的隐私性。例如，Zcash网络中屏蔽交易占比不到5%，但仍为用户提供了相当程度的隐私保护。

1.2 屏蔽地址交易的成本与优势

不过，使用屏蔽地址进行交易时，需要创建零知识证明，这会消耗更多资源和时间（最长可达40秒）。但验证时间可忽略不计，由于每个节点都要进行验证，这对去中心化来说是理想的。而且，与屏蔽交易带来的隐私提升相比，其创建过程中的资源和时间成本是微不足道的。

1.3 隐私交易的实现机制

零知识证明及其变体zk - SNARK的主要目的是实现交易隐私。以比特币的普通交易为例，交易价值通过未花费输出（UTXOs）来声明。每个UTXO由所有者的公共地址和价值描述。假设Alice有1个比特币，用UTXO1表示：
- UTXO1 = (PK1)，PK1是Alice的公钥。
- 为维护隐私，每个UTXO还会存储一个随机数：UTXO1 = (PK1, r1)。
- 为进一步增强隐私，将UTXOs存储为哈希值：H1 = HASH (UTXO1)。
- 这些哈希值会存储在每个节点上，即便UTXO已被花费。为区分已花费和未花费的UTXOs，会维护一个名为无效集（nullifier set）的单独列表。

当Alice要将1个比特币转给公钥为PK2的Bob