屏蔽比特币提案实现无需软分叉的私密转账

无需软分叉，Shielded Bitcoin 提案将隐私转账引入比特币网络

研究人员提出了一种新的隐私系统，允许以比特币计价的资产通过加密传输进行流动。该系统直接锚定在比特币之上，无需进行软分叉或依赖独立的区块链。

由 Clara Shikhelman、Mikhail Komarov 和 Aleksei Moskvin（来自 [[alloc] init]）撰写的《Shielded Bitcoin》论文于 9 月 24 日发布。该论文描述了一种元协议（metaprotocol），在该协议中，金额、发送者、接收者以及先前花费笔记的链接均保持隐藏状态，同时交易的有效性仍可由独立验证。

加密票据取代公开转账细节

Shielded Bitcoin 通过包含聪（satoshi）数量和接收者信息的“加密票据”来代表价值。当发送者花费这些票据时，会在比特币交易中发布加密输出、公共空值化器（nullifiers）以及零知识证明（zero-knowledge proof）。

该证明用于验证以下三点：票据确实存在、发送者拥有花费权限，且进入和离开交易的资金平衡正确。空值化器机制防止同一张票据被重复花费，而无需揭示具体消耗了哪一张先前的加密票据。

索引器（Indexers）处理发布的这些数据，并维护共享的票据树和空值化器集合。它们并不拥有花费权限，任何在相同部署参数下重放有效比特币历史的实现，都应能重建相同的屏蔽状态。

该架构借鉴了 Zcash 屏蔽设计中的加密票据、空值化器和零知识证明概念，但消除了对专用隐私区块链的需求。此前，Zcash 开发者修复了其最新屏蔽交易系统中的一个关键漏洞后，恢复了其 Orchard 池。

比特币仍会泄露时间、费用和交易形态

Shielded Bitcoin 并不能使支付的每个部分都不可见。比特币观察者仍然可以看到协议数据已被发布、发布的时间点、承载数据的交易、手续费、正在花费和创建的票据数量，以及发布数据的大小。

此外，一个可识别的比特币钱包若反复支付发布费用，也可能在原本屏蔽的活动之间建立联系。与普通比特币支付相比，较大的协议信封会增加链上足迹，从而导致交易费用相应上升。

参考设计采用了 Groth16 算法，这需要一次性的可信设置仪式（trusted setup ceremony）。其安全假设要求该仪式中至少有一位参与者诚实行事，尽管研究人员指出，替代的证明系统可作为可能的部署选择。

入口与出口设计仍需另行完善

该论文主要涵盖比特币进入屏蔽系统后的转账过程，并未规定在普通比特币所有权与屏蔽票据之间移动所需的完整“锚入”（peg-in）和“锚出”（peg-out）流程。

研究人员计划通过 PIPEs v2 解决这些边界问题。这是一种独立的构建方案，利用针对比特币签名密钥的密码学控制，而非托管式桥接运营商。作者的技术概述指出，一篇配套论文将对入口和出口机制进行分析，包括其机密性、活跃性和故障属性。

在该工作发布之前，该提案确立了私有传输层，但并未对进出屏蔽系统的资金做出同等程度的隐私声明。