النقاط الرئيسية
تستخدم المعاملات السرّية تقنيات التشفير لإخفاء مبالغ التحويل على سلسلة البلوكشين مع الاستمرار في تمكين المشاركين في الشبكة من التحقق من عدم إنشاء عملات جديدة، مما يحافظ على قابلية التبادل ويمنع تحليل السلسلة لقيم المعاملات.
تعتمد الآلية الأساسية على التزامات بيدرسن (تشفير متماثل جمعيًا) بالاقتران مع إثباتات نطاق Bulletproof التي تؤكد أن المبالغ غير سالبة دون الكشف عن القيم الفعلية.
تُستخدم المعاملات السرّية حاليًا في بيئات الإنتاج على السلاسل الجانبية للبيتكوين مثل Liquid، التي توسّع المفهوم ليشمل "الأصول السرّية" التي تخفي أيضًا نوع الرمز المميز الذي يتم تحويله.
تواجه التصميمات القائمة على المعاملات السرية مفاضلات في حجم المعاملة وتكلفة التحقق، ولهذا السبب عادةً ما يتم نشرها على سلاسل جانبية متخصصة أو دمجها مع حلول توسّع أخرى بدلًا من تطبيقها مباشرةً على الشبكة الرئيسية للبيتكوين.
مقدمة
غالبًا ما تُعد شفافية النظام أمرًا بالغ الأهمية لعمل سلاسل البلوكشين. يمكن لكل عقدة على الشبكة تخزين نسخة من السجل المالي والتحقق من عدم انتهاك أي قواعد. وبالنسبة للعديد من السجلات الموزعة، يمكن لأي شخص البحث عبر الكتل والمعاملات والعناوين باستخدام مستكشف الكتل.
على صعيد الخصوصية، قد تخلق هذه الشفافية تحديات. ففي نظام مثل البيتكوين، يمكن ربط كل معاملة بمعاملة سابقة. ولا تُعد العملات قابلة للتبادل من الناحية التقنية لأن كل عملة يمكن ربطها بمعاملات محددة. لا يمكن لأحد منعك من إرسال البيتكوين، لكن يمكن للمستلمين رفض قبول معاملة إذا كانت تلك العملات قد مرّت سابقًا عبر عنوان تم تمييزه لسبب ما.
قد يتم المبالغة في تقدير خصوصية البيتكوين. يتمتع المستخدمون بهوية مستعارة (العناوين العامة مرئية بدلًا من الأسماء)، لكن تقنيات التحليل المتقدمة يمكنها تجميع العناوين معًا في محاولة لتحديد المشاركين في الشبكة. ومن بين الأساليب التشفيرية المقترحة لجعل المعاملات خاصةً حقًا: المعاملات السرّية.
نبذة عن المعاملات السرّية
تمت مناقشة المعاملات السرّية لأول مرة من قِبل الرئيس التنفيذي لشركة Blockstream آدم باك في 2013، ثم قام مطوّر البيتكوين غريغوري ماكسويل بتوسيعها لاحقًا. وقد عرض ماكسويل مشكلات الخصوصية وقابلية التبادل الموضحة أعلاه واقترح حلًا: يمكن حجب المبالغ المحوّلة عن الشبكة الأوسع بحيث لا يعرف مقدار ما تم إرساله إلا طرفا المعاملة.
في الظروف العادية، يسهل على العقدة التحقق من أن المبلغ المستلم لا يتجاوز المبلغ المُرسل. إذا أرادت "أليس" إرسال 0.3 BTC إلى "بوب"، فإنها تأخذ مخرج معاملات غير منفق (على سبيل المثال، 1 BTC) وتقسمه إلى جزأين: 0.3 لإرساله إلى بوب و0.69 لإعادته إلى نفسها (مع التنازل عن الباقي كرسوم تعدين).
هذه عملية حسابية مباشرة بالنسبة للعُقد الأخرى: 1 أكبر من 0.3 + 0.69، وجميع التوقيعات الرقمية صحيحة، ولم تُنفق مُدخلات "أليس" مسبقًا في مكان آخر، لذا يجب أن تكون المعاملة صحيحة. لكن عندما تُعمّى المبالغ، يصبح التحقق أقل بساطة. كيف يمكن لعقدة تقييم ما إذا كان مبلغ غير معروف يساوي أو يتجاوز مجموع مبلغين آخرين غير معروفين؟
نظرة عامة على علم التشفير المستخدم
لإخفاء البيانات، يلزم التشفير. ومع ذلك، تشبه طرق التشفير التقليدية وضع المستندات في خزنة: بمجرد إغلاقها، تصبح البيانات غير قابلة للاستخدام حتى يتم إخراجها. ما تحتاجه المعاملات السرّية هو خزنة رقمية لا تكشف محتوياتها، لكن يمكن للغير التحقق من خصائصها.
التزامات بيدرسن
يكمن الحل في التشفير المتماثل، وتحديدًا مخطط يُسمى التزام بيدرسن. يتيح هذا النوع من الالتزام للغير إجراء عمليات رياضية على بيانات مُشفّرة (لا يمكنهم رؤيتها) للتحقق من صحتها دون معرفة القيم الأساسية.
يمكن استخدام تجزئة عادية للالتزام بالبيانات التي تريد الكشف عنها لاحقًا. على سبيل المثال، قد تنشر تجزئة لتوقعك ثم تثبت لاحقًا ما توقعته من خلال إظهار الإدخال الأصلي. ومع ذلك، إذا كانت مساحة المُدخلات المحتملة صغيرة، يمكن للمهاجم ببساطة تجربة جميع الخيارات حتى يجد تطابقًا. يتم حل ذلك بإضافة قيمة عشوائية تُسمى "عامل التعمية" إلى البيانات قبل إجراء التجزئة.
يمضي التزام بيدرسن خطوة أبعد عبر تمكين العمليات الحسابية على الالتزامات. رسميًا، يتم حساب التزام C بالقيمة v مع عامل تعمية r على النحو التالي: C = vG + rH، حيث G وH نقطتا مولّد على منحنى إهليلجي. الخاصية الأساسية هي التماثل الجمعي:
C(v1, r1) + C(v2, r2) = C(v1 + v2, r1 + r2)
هذا يعني أن العُقد يمكنها التحقق من أن مجموع التزامات المُدخلات يساوي مجموع التزامات المُخرجات دون رؤية المبالغ الفعلية مطلقًا.
إثباتات النطاق وBulletproofs
تحتوي التزامات بيدرسن وحدها على ثغرة: بما أنها تعمل بالحسابات المعيارية، يمكن للمستخدم الالتزام بقيمة سالبة واستغلال خاصية التماثل الجمعي لإنشاء عملات من لا شيء فعليًا. تحل إثباتات النطاق هذه المشكلة عبر إثبات المعرفة الصفرية أن المبلغ المحدد يقع ضمن نطاق صالح دون الكشف عن القيمة الفعلية.
تُعد Bulletproofs المعيار الحديث لإثباتات النطاق في أنظمة المعاملات السرّية. وتوفر عدة مزايا مقارنةً بالأساليب السابقة: ينمو حجم الإثبات لوغاريتميًا بدلًا من خطيًا مع حجم النطاق؛ ويمكن تجميع عدة إثباتات نطاق في إثبات واحد مدمج؛ ولا تتطلب إعدادًا موثوقًا (على عكس بعض الأنظمة القائمة على SNARK). عمليًا، يحمل كل مخرج معاملة Bulletproof يتيح لأي عقدة تأكيد أن المبلغ المُلتزم به غير سالب وضمن الحدود، ما يحافظ على سلامة المعروض مع إبقاء المبالغ خاصة.
المعاملات السرّية في التطبيق العملي
بينما لم يتم اعتماد المعاملات السرّية على الشبكة الرئيسية للبيتكوين، فهي تعمل حاليًا في بيئات الإنتاج على شبكات متخصصة:
السلسلة الجانبية Liquid
تُعد شبكة Liquid التابعة لشركة Blockstream سلسلة جانبية اتحادية للبيتكوين تُطبّق كلًا من المعاملات السرّية و"الأصول السرّية" كميزات أساسية. تخفي المعاملات السرّية مبالغ التحويل باستخدام التزامات بيدرسن مع إثباتات نطاق Bulletproof. وتمضي الأصول السرّية خطوة أبعد عبر إخفاء نوع الأصل الذي يتم تحويله أيضًا، بحيث لا يستطيع المراقبون تحديد ما إذا كانت المعاملة تتضمن L-BTC أو أوراقًا مالية مُرمّزة أو عملات مستقرة أو أصولًا مُصدرة أخرى.
تستهدف Liquid التسوية المؤسسية بين منصات التداول ومكاتب التداول خارج المنصة وشركات التداول حيث تُعدّ السرية التجارية مهمة. ويدير اتحاد من القائمين على التشغيل عملية الربط إلى الشبكة/الربط خارج الشبكة وتوقيع الكتل، مع التضحية بجزء من اللامركزية مقابل السرعة وميزات الخصوصية.
تطبيقات أخرى
تستخدم عدة بروتوكولات أخرى تقنيات مشتقة من المعاملات السرية. فيجمع MimbleWimble بين المعاملات السرية وتقليل الرسم البياني للمعاملات عبر عملية تُسمّى "الاختصار"، والتي تُزيل المخرجات الوسيطة المُنفقة وتضغط حالة البلوكشين. ويستخدم Monero تقنية RingCT (توقيعات حلقية مدمجة مع معاملات سرية) إلى جانب عناوين التخفي لإخفاء المُرسل والمُستلم والمبلغ في الوقت نفسه.
الإفصاح الانتقائي ومفاتيح العرض
تدعم تطبيقات المعاملات السرية الحديثة بشكل متزايد آليات الإفصاح الانتقائي. ويمكن للمشاركين في المعاملة مشاركة مفاتيح التعمية أو مفاتيح عرض مخصصة مع المدققين أو مزودي الامتثال أو الجهات التنظيمية. ويتيح ذلك إجراء عمليات تدقيق خاصة لمعاملات محددة دون جعل البيانات مرئية علنًا على السلسلة، ما يخلق نموذجًا "خاصًا للعامة، وشفافًا للأطراف المعنية".
المشهد التنظيمي والخصوصية المتوافقة مع اللوائح التنظيمية
تطورت البيئة التنظيمية لخصوصية سلاسل البلوكشين بشكل ملحوظ. وتفرض لائحة الاتحاد الأوروبي تنظيم أسواق الأول الرقمية (MiCA) وقاعدة السفر الصادرة عن مجموعة العمل المالي التزامات على مزودي خدمات العملات الرقمية لجمع معلومات المُرسِل والمستفيد ونقلها عند إجراء التحويلات. وبينما تستهدف هذه اللوائح مزودي الخدمات بدلًا من الأساسيات التشفيرية نفسها، فإنها تُشكّل ضغطًا غير مباشر على الأصول عالية الخصوصية.
قامت منصات التداول في الولايات القضائية الخاضعة للوائح التنظيمية بإلغاء إدراج الأصول أو تقييدها حيث لا تكون مراقبة مكافحة غسيل الأموال الفعّالة ممكنة. وقد أثر ذلك بشكل خاص على عملات الخصوصية التي تُخفي الرسم البياني للمعاملات بالكامل. ومع ذلك، تُظهر الجهات التنظيمية عمومًا تسامحًا أكبر مع الأنظمة التي تخفي البيانات التجارية عن العامة مع توفير شفافية اختيارية تجاه الجهات الخاضعة للوائح التنظيمية.
كان المسار السائد في السنوات الأخيرة هو "الخصوصية المتوافقة"، التي تجمع بين إثباتات المعرفة الصفرية وإقرارات الهوية. ويمكن للمستخدمين إثبات أنهم تم التحقق منهم عبر توثيق الهوية أو أنهم ليسوا على قائمة العقوبات دون الكشف عن تفاصيل الهوية على السلسلة. وتنسجم تصميمات نمط المعاملات السرية التي تتضمن مفاتيح عرض بشكل طبيعي ضمن هذا الإطار: خصوصية افتراضيًا، وقابلية للتحقق عند الضرورة القانونية.
ما الذي يمكن أن تحققه المعاملات السرية؟
تعالج المعاملات السرية عدة تحديات عملية:
السرية التجارية: يمكن للشركات إجراء معاملات على سلاسل البلوكشين العامة دون الكشف عن أحجام التداول أو مبالغ المدفوعات أو تدفقات الخزانة للمنافسين.
قابلية التبادل: عندما تكون المبالغ مخفية، لا يمكن لتحليل السلسلة تحديد تاريخ عملات بعينها أو "تلوّثها"، ما يجعل جميع الوحدات قابلة للتبادل فعليًا.
تقليل مخاطر التداول بناءً على معلومات داخلية: في سياقات التمويل اللامركزي والتداول، تمنع المبالغ المخفية المراقبين من اكتشاف المعاملات الكبيرة المعلّقة واستغلالها.
التوافق التنظيمي: على عكس الأنظمة مجهولة الهوية بالكامل، يمكن للمعاملات السرية مع مفاتيح العرض لتلبية متطلبات التدقيق والامتثال مع الحفاظ على خصوصية عامة.
أما بشأن ما إذا كانت المعاملات السرية ستُدمج مباشرة في الشبكة الرئيسية للبيتكوين، فلا يزال ذلك غير مرجح على المدى القريب. المعاملات السرية أكبر بكثير من المعاملات القياسية بسبب إثباتات نطاق Bulletproof المرفقة بكل مخرج. وبالنظر إلى محدودية مساحة الكتل في بيتكوين والنهج المحافظ تجاه تغييرات البروتوكول، يظل النشر على السلاسل الجانبية والشبكات المتخصصة هو المسار العملي.
الأسئلة الشائعة
ما هي Bulletproofs وما سبب أهميتها للمعاملات السرية؟
Bulletproofs هي أحد أنواع إثباتات المعرفة الصفرية التي تؤكد أن قيمة محددة تقع ضمن النطاق الصحيح (غير سالبة وليست أكبر مما ينبغي) دون الكشف عن القيمة نفسها. وهي مهمة لأنها صغيرة الحجم (حجم إثبات لوغاريتمي)، ولا تتطلب إعدادًا موثوقًا، ويمكن تجميعها عبر عدة مخرجات في إثبات واحد، ما يجعل المعاملات السرية عملية للاستخدام في العالم الحقيقي.
كيف تختلف المعاملات السرية عن أنظمة إثبات المعرفة الصفرية مثل Zcash؟
تخفي المعاملات السرية المبالغ تحديدًا باستخدام التزامات بيدرسن وإثباتات النطاق، مع الحفاظ على ظهور العناوين. أما أنظمة المعرفة الصفرية مثل مجمعات الحماية في Zcash فيمكنها إخفاء المُرسل والمُستلم والمبلغ في الوقت نفسه باستخدام دائرة معرفة صفرية أكثر تعقيدًا (مثل Groth16 أو Halo2). وتُعدّ المعاملات السرية أكثر تركيزًا حيث تستهدف خصوصية القيمة، بينما توفر الأنظمة المحمية إخفاء هوية أوسع بتكلفة حسابية أعلى.
هل المعاملات السرية قانونية؟
التقنيات التشفيرية في حد ذاتها غير محظورة في معظم الولايات القضائية. وتستهدف لوائح مثل قانون تنظيم أسواق الأصول الرقمية وقاعدة السفر مزودي الخدمات (منصات التداول، وجهات الحفظ) بدلًا من الأساليب التشفيرية الأساسية. ومع ذلك، قد يواجه مزودو الخدمات الذين يدرجون أصولًا تستخدم خصوصية بنمط المعاملات السرية التزامات معززة متعلقة بالامتثال، لا سيما فيما يتعلق بمراقبة المعاملات والإبلاغ.
لماذا لم تُضف المعاملات السرية إلى شبكة البيتكوين الرئيسية؟
تتمثل العوائق الأساسية في الجوانب التقنية: فالمعاملات السرية أكبر بكثير من معاملات البيتكوين القياسية بسبب إثباتات النطاق، وهو ما سيستهلك مساحة الكتل المحدودة. كما أن تنفيذ المعاملات السرية سيتطلب تغييرًا على مستوى الإجماع في البروتوكول (ترقية بروتوكول أو عملية انقسام السلسلة)، وهو ما يتطلب توافقًا واسعًا من المجتمع. وتجعل ثقافة تطوير البيتكوين المحافظة وقيود مساحة الكتل الحالية نشرها على السلاسل الجانبية هو النهج المفضل.
ما هي مفاتيح العرض وكيف تتيح الامتثال؟
مفاتيح العرض هي مفاتيح تشفير تتيح لأطراف خارجية مُعيّنة (المدققين، والجهات التنظيمية، ومزودي الامتثال) فك تشفير المبالغ المخفية في المعاملات السرية دون الحاجة إلى جعل البيانات مرئية علنًا على السلسلة. ويمكن للمشاركين في المعاملة مشاركة هذه المفاتيح بشكل انتقائي، ما يتيح تدقيقات خاصة مع الحفاظ على الخصوصية العامة. وتسد هذه الآلية الفجوة بين السرية على السلسلة ومتطلبات الجهات التنظيمية.
أفكار ختامية
تمثل المعاملات السرية نهجًا تشفيريًا مفهومًا جيدًا لخصوصية المعاملات على السلسلة يوازن بين إخفاء القيمة وقابلية التحقق على مستوى الشبكة. ومن خلال التزامات بيدرسن وإثباتات نطاق Bulletproof، تتيح أنظمة المعاملات السرية للعُقد تأكيد صحة المعاملة دون معرفة المبالغ المعنية.
مقالات ذات صلة
إخلاء المسؤولية: يُقدَّم هذا المحتوى لك "كما هو" بغرض تقديم المعلومات العامة ولأغراض تعليمية فقط، دون أي إقرارات أو ضمانات من أي نوع. ولا يجوز تفسيره على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو أية نصيحة متخصصة أخرى، كما أنه لا يُعد توصية بشراء أي منتج أو خدمة معينة. يتعين عليك طلب الاستشارة من مستشارين متخصصين مناسبين. في حال كان المقال مُقدمًا من طرف خارجي، يُرجى ملاحظة أن الآراء الواردة تخص الطرف الخارجي ولا تعكس بالضرورة آراء أكاديمية Binance. أسعار الأصول الرقمية متقلبة، وقد تنخفض قيمة استثماراتك أو تزيد وقد لا تسترد قيمة المبلغ المستثمر. أنت المسؤول الوحيد عن قراراتك الاستثمارية، ولا تتحمل أكاديمية Binance المسؤولية عن أي خسائر قد تتكبدها. لمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى شروط الاستخدام، وتحذير المخاطر وشروط أكاديمية Binance.