去中心化区块链商业应用普及的关键技术：隐私保护

2019年1月31日中国证券登记结算有限责任公司总经理姚前所著的《中国信息安全》中提出， 数据隐私保护日趋重要，并着重介绍了以区块链技术作为数据隐私保护的可行性方案。确实，在互联网高速发展的当下，数据共享与隐私保护已是全球广泛研究的领域，而区块链作为互联网重要插件的一项技术，却一直在商业应用领域未普及，深究之后发现，区块链上公开、透明、不可篡改、可追溯特性是最好的信任机器，但也因其区块链上如此赤裸裸的数据展示，令企业们望而却步。也因此在区块链的领域被区分成了许可链（联盟链、私有链）、非许可链（公有链）两大类别，从近几年的发展，区块链技术应用在互联网巨头的领衔下，开始在联盟链领域逐渐发散，如近期被美国听证会找碴的Libra；反观公有链，定义：去中心化记帐，由于其公开、透明的特性，在应用领域中一直在被作为电子现金属性停滞不前。如长此以往，互联网巨头们商业生态更加稳固，中小企业竞争机会更是少之甚少。
公有链的隐私保护技术已成为去中心化区块链商业应用普及的关键。

一、技术背景介绍
比特币最初是作为一种假名加密货币开发的，只要现实世界的身份不会与比特币地址联系起来，它就能保持隐匿。比特币交易网络的匿名性主要依靠三个措施进行保护：

1. 任何人都可以创建比特币的地址，并且不需要进行实名制。
2. 通过比特币的地址找不到对应的真实身份。比特币使用（UTXO）的概念管理余额。钱包的余额由一系列UTXO组成。每个UTXO都是可以用来发送给另一个用户的BTC（或XMR）的数量。每当有一位用户将BTC发送给其他用户时，发送者的一部分UTXO将花费，并创建一个新的UTXO并发送给接收者。使用比特币，用过的UTXO可以被认为已经消失，并从现有的全球UTXO组中删除。
3. 一个人可以申请多个比特币地址，而且彼此之间是没有联系的，查询不到直接的关联性。
   然而，由于比特币区块链的公共性质，很快人们就清楚地发现，通过区块链浏览器，是有可能根据特定地址和交易的使用模式来甄别个人的，此外，节点在广播交易时也会泄漏其 IP 地址。2018年数字货币市场暴跌的行情，有人们就认为FBI通过区块链可追溯的特性查出大笔暗网交易的黑手导致拥有大额比特币地址的用户抛售。比特币不是匿名的，而是非实名。
   现有绝大部分区块链系统中的所有交易会公开存储在区块链中，允许任何人进行检查和分析，系统中不会有真正的匿名者，他们通常都使用假名。所以，不通过特殊的密码技术保护隐私的区块链系统没有隐私的主要原因是交易数据的透明度。一旦某一事项被记录下来，它是可供任何人看到的，而且很容易地就可追溯到一个IP地址。

二、具备隐私保护技术的区块链项目介绍
1、达世币（DASH）-混淆技术
Dash并非仅以隐私为目的，而是为用户提供私密发送，它采用混币系统，通过双层网络系统来完成。
其原理是主节点负责验证网络中的交易，保障交易安全，同时这些“主节点”操作者们会得到45%的新生成的达世币作为奖励，即主节点们通过从您的交易中获取代币并将其与在网络上发送的多个其他代币混合来进一步促进隐私和匿名。当您通过私密发送进行交易时，“主节点”首先要验证这笔交易的有效性，然后发送到接受者的地址，这意味着所谓“私密”交易双方的地址对于“主节点”而言并无私密可言。
从区块链隐私技术飞速发展的现在来说，达世币的隐私功能可以说是弱爆了。
2、大零币（ZEC）-零知识证明机制
Zcash是首个使用零知识证明机制的区块链系统。
“零知识证明”(zero-knowledge proof)是一个数学命题，经常应用于密码学中，零知识证明由S.Goldwasser、S.Micali及C.Rackoff在20世纪80年代初提出的。它指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。实质上这是一种涉及两方或更多方的协议，即两方或更多方完成一项任务所需采取的一系列步骤。
这过程就好比以下场景：有一个缺口环形的长廊 ，出口和入口距离非常近（在目距之内），但走廊中间某处有一道只能用钥匙打开的门，A要向B证明自己拥有该门的钥匙。采用零知识证明，则B看着A从入口进入走廊，然后又从出口走出走廊，这时B没有得到任何关于这个钥匙的信息，但是完全可以证明A拥有钥匙。
大零币使用此项技术需要启动全节点的网络验证，虽然其保障了匿名隐私性，但却暴露出其性能不足，发起一笔隐私交易足足需要45秒以上的时间。
3、门罗币（Monero）-混淆地址、环签名、环机密
门罗综合门罗作为市值最高的隐私币，它使用了混淆地址、环签名、环机密多项隐私保护技术以达到隐私交易目的。这些技术的结合实现了交易的不可连接、不可追踪性及隐匿性。
不可连接性：对于任意2笔输出交易都不能确定发送给同一个目标地址（每一笔输出交易都生成一次性目标地址）。门罗使用混淆地址技术保证接收方不可链接。
不可追踪性：对于每一笔输入交易每一个发送者的概率都相同（每一笔输入交易都有特定数量的属于不同发送者的UTXO进行混淆）。门罗使用环签名使得发送方不可追踪。
隐匿交易：对于每一笔交易不会直接公开广播给网络，无论是对于矿工或者外部的观察者而言，都无从得知实际交易金额。门罗使用了环机密技术来交易金额的隐匿。
门罗币以匿名为目的，所有交易均默认为匿名交易，不提供透明交易的选择。
4、比特元（BTY）-账户模式/UTXO模式、环签名、一次性目标地址
比特元区块链网络的隐私保护技术则具备了更多的灵活性。
比特元区块链网络的隐私保护技术是在门罗币的基础上做了进一步优化。使用UTXO系统的同时，保留了账户体系，让账户在隐私和公开之间自由流转，同时具备不可追踪性和不可连接性，做到“我不想公开的时候就可以不公开”。