امضای حلقوی چیست و چگونه کار می کند؟

مجموعه: سرمایه های دیجیتالی

امضای حلقوی گامی فراتر در امنیت و حریم خصوصی تراکنش‌های دیجیتال

امضای حلقوی؛ رمزنگاری آینده برای تراکنش‌های امن و خصوصی

امضای حلقوی (Ring Signatures) امضای دیجیتالی رمزنگاری شده‌ای است که می‌تواند ناشناسی تراکنشی را برای کاربران ارزهای دیجیتال فراهم کند. یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های ارزهای دیجیتال، حریم خصوصی تراکنشی است که نام مستعار ارائه می‌دهد. با این حال، بیشتر تراکنش‌های ارز دیجیتال در بلاک‌چین‌های عمومی ثبت می‌شوند که حریم خصوصی کاربر را محدود می‌کند. برای رفع این مشکل، ارز دیجیتال مونرو بر روی حریم خصوصی تمرکز کرده و از امضاهای حلقوی برای امکان تراکنش‌های ناشناس استفاده می‌کند.

در ادامه به بحث در مورد اینکه امضاهای حلقوی چیست و این فناوری چگونه کار می‌کند، می‌پردازیم.

امضای حلقوی یک امضای دیجیتالی رمزنگاری شده است

امضای حلقوی چیست؟

امضای حلقوی یک امضای دیجیتالی رمزنگاری شده است که تراکنش‌های ایمن و خصوصی را بدون افشای هویت معامله‌گر تضمین می‌کند. به طور سنتی، امضاهای دیجیتالی فقط از یک کلید استفاده می‌کنند که هر کسی به راحتی می‌تواند آن را به یک کاربر خاص مرتبط کند. این بدان معناست که ردیابی یک تراکنش به شخصی که آن را انجام داده است، امکان پذیر است.

در سال 2001، گروهی از محققان به نام گروه Rivest, Shamir, and Tauman (RST) این مشکل را تشخیص دادند و امضاهای حلقوی را برای امضای پیام‌ها به عنوان یک گروه و حفظ ناشناس بودن هویت امضاکننده واقعی معرفی کردند. ارز دیجیتال مبتنی بر حریم خصوصی Monero از امضاهای حلقوی در زیرساخت خود برای محافظت از هویت کاربران خود در طول تراکنش ها استفاده می کند.

امضای حلقوی چگونه کار می کند؟

امضاهای حلقوی با استفاده از مسئله لگاریتم گسسته امکان امضای گروهی پیام را برای اعضای گروه فراهم می کنند، بدون اینکه از کلیدهای خصوصی استفاده شده برای ایجاد امضا پرده برداری شود. محاسبات به گونه ای انجام می شود که برای هر شخص ثالثی غیرممکن است که تعیین کند کدام کلیدهای خصوصی برای امضای نهایی استفاده شده اند.

در یک تراکنش Monero (XMR)، امضاهای حلقوی به صورت زیر عمل می کنند:

• آغاز تراکنش: کاربری که تراکنش را آغاز می کند، مثلاً "آلیس"، امضاکننده واقعی است. امضا کننده یک کلید خرج یکبار مصرف منحصر به فرد است که با خروجی ارسال شده از کیف پول او مطابقت دارد.

• پخش تراکنش: تراکنش در شبکه Monero پخش می شود.

• انتخاب امضاهای جعلی: سپس بلاکچین به طور خودکار امضاهایی را از تراکنش های گذشته انتخاب می کند. این امضاها به عنوان امضاهای اضافی دیگر در امضای حلقوی نهایی عمل می کنند، اما نکته کلیدی این است که آنها صرفاً "فریب" هستند.

• ایجاد امضای نهایی: با گردهم آمدن همه امضاها، امضای نهایی ایجاد می شود که برای تکمیل تراکنش استفاده خواهد شد. برای یک ناظر بیرونی، همه امضاها، از جمله امضای اصلی آلیس و امضاهای جعلی، یکسان به نظر می رسند تا زمانی که تراکنش تکمیل شود. این امر به پنهان ماندن هویت آلیس و حفظ حریم خصوصی تراکنش کمک می کند.

بنابراین، امضاهای حلقوی با ایجاد مجموعه ای از امضاهای معتبر ظاهری، ردیابی منشأ واقعی تراکنش را برای هر کسی، به جز فردی که تراکنش را آغاز کرده است، غیرممکن می سازد. این امر به حفاظت از حریم خصوصی و ناشناس ماندن کاربران هنگام انجام تراکنش با ارز دیجیتال Monero کمک می کند.

نحوه کارکرد امضای حلقوی

کاربرد امضای حلقوی

برای درک نحوه عملکرد امضاهای حلقوی، اجازه دهید این فرآیند را به چندین جزء کلیدی تقسیم کنیم:

1. نسل کلید

در یک طرح امضای حلقوی، گروهی از امضاکنندگان بالقوه ایجاد می‌شوند. هر یک از اعضای گروه یک جفت کلید عمومی-خصوصی تولید می کند. این کلیدهای عمومی در دسترس عموم قرار می گیرند، در حالی که کلیدهای خصوصی مخفی نگه داشته می شوند.

2. ایجاد امضا

زمانی که کاربر می‌خواهد یک امضای حلقوی ایجاد کند، مجموعه‌ای تصادفی از کلیدهای عمومی از جمله کلید عمومی خود را از گروه انتخاب می‌کند. این مجموعه به "حلقه" معروف است. با استفاده از کلیدهای عمومی انتخاب شده، کاربر پیام را با استفاده از کلید خصوصی خود امضا می کند.

3. تأیید امضا

برای تأیید امضای حلقوی، تأیید کننده باید مجموعه ای از کلیدهای عمومی را که برای ایجاد امضا استفاده شده است، بداند. سپس تأیید کننده می تواند با استفاده از الگوریتم های رمزنگاری استفاده شده در طرح امضای حلقوی، معتبر بودن امضا را بررسی کند.

مزایا و معایب امضای حلقوی

مزایا:

• حریم خصوصی تراکنش و ناشناسی کاربر: امضاهای حلقوی حریم خصوصی تراکنش و ناشناسی را برای کاربران ارزهای دیجیتال فراهم می‌کنند.

• امنیت بیشتر: اشخاص ثالث نمی‌توانند با امضاهای حلقوی دستکاری یا جعل کنند.

• مقیاس‌پذیری: مفهوم امضای پیام به نمایندگی از گروه بزرگی از کاربران، پتانسیل کاربردهایی فراتر از تراکنش‌ها را دارد. مانند: ارتباطات ناشناس، افشاگری، احراز هویت گروهی و سیستم‌های رأی‌گیری.

معایب:

• سرعت و کارمزد تراکنش: برخلاف امضاهای دیجیتالی سنتی، امضاهای حلقوی بزرگتر هستند، زیرا از ویژگی استفاده از کلیدهای گروهی به عنوان فریب استفاده می‌کنند. در نتیجه، این می‌تواند باعث ازدحام شبکه و کند شدن تراکنش‌ها شود و کاربران را ملزم به پرداخت کارمزدهای بالاتر کند.

• ناشناس بودن همیشه تضمین نمی‌شود: ردیابی تراکنش‌ها در گروه‌های کوچک، به‌ویژه اگر هویت واقعی کاربر شناخته شده باشد، امکان‌پذیر است.

امضای حلقوی از رمزنگاری قوی استفاده می‌کند

نقش امضاهای حلقوی در حریم خصوصی تراکنش‌های Monero

Monero (XMR) یک ارز دیجیتال متن‌باز است که در سال ۲۰۱۴ راه‌اندازی شد و بر روی ناشناسی تمرکز دارد. فناوری اصلی ارتقا دهنده حریم خصوصی که در شبکه Monero استفاده می‌شود، امضاهای حلقوی است.

سطح حریم خصوصی‌ که امضاهای حلقوی Monero ارائه می‌دهند، استثنایی است، تا حدی که سازمان مالیات آمریکا (IRS) در سال ۲۰۲۰ جایزه‌ای برای هر کسی که بتواند لایه‌های حریم خصوصی آن را بشکند، تعیین کرد. ارسال XMR شامل چندین کاربر است که به نظر می‌رسد منبع وجوه هستند. هیچ راهی برای لغو امضای حلقوی استفاده شده در تراکنش وجود ندارد، که تضمین می‌کند فرستنده ناشناس باقی می‌ماند.

به عنوان مثال، فرض کنید می‌خواهید XMR را به کاربر دیگری ارسال کنید. اگر اندازه حلقه امضای شما ۱۰ باشد، یک ورودی از کیف پول شما و ۹ ورودی دیگر از خروجی‌های تراکنش‌های گذشته از بلاک‌چین Monero خواهد آمد. سپس ۹ فریب با ورودی مشروع ادغام می‌شوند تا گروهی از ۱۰ امضاکننده احتمالی را تشکیل دهند. شبکه از یک تصویر کلید برای تأیید اینکه هیچ کس قبلاً XMR را خرج نکرده است استفاده می‌کند. با این حال، شخص ثالث نمی‌تواند ورودی مشروع را تأیید کند.

امضاهای حلقوی فناوری ضروری برای پیشبرد حریم خصوصی به عنوان یک حق اساسی هستند. نیاز به ناشناسی و حریم خصوصی همچنان در حال افزایش است و چنین ابزارهایی می‌توانند برای کاربردهایی فراتر از تراکنش‌های ارز دیجیتال استفاده شوند.

امضاهای حلقوی ابزاری قدرتمند برای حفظ حریم خصوصی در دنیای دیجیتال

سوالات متداول درباره امضاهای حلقوی

1. آیا امضاهای حلقوی کاملاً ناشناس هستند؟

امضاهای حلقوی سطح بالایی از ناشناسی را ارائه می‌دهند، اما ناشناسی کامل را تضمین نمی‌کنند. در گروه‌های کوچک، به‌ویژه اگر هویت واقعی کاربر شناخته شده باشد، ردیابی تراکنش‌ها امکان‌پذیر است.

2. چه تفاوتی بین امضاهای حلقوی و امضاهای دیجیتالی سنتی وجود دارد؟

امضاهای دیجیتالی سنتی فقط از یک کلید استفاده می‌کنند، در حالی که امضاهای حلقوی از مجموعه‌ای از کلیدها استفاده می‌کنند. این امر ردیابی منبع تراکنش را برای اشخاص ثالث دشوارتر می‌کند.

3. آیا امضاهای حلقوی فقط برای ارزهای دیجیتال استفاده می‌شوند؟

خیر، امضاهای حلقوی می‌توانند برای هر نوع تراکنش دیجیتالی که نیاز به حریم خصوصی دارد، مانند ارتباطات ناشناس و رای‌گیری الکترونیکی، استفاده شوند.

4. آیا استفاده از امضاهای حلقوی قانونی است؟

قانونی بودن امضاهای حلقوی به حوزه قضایی بستگی دارد. در برخی از کشورها، استفاده از آنها ممکن است محدود یا ممنوع باشد.

5. چه چالش‌هایی در استفاده از امضاهای حلقوی وجود دارد؟

• سرعت و کارمزد تراکنش: امضاهای حلقوی بزرگتر از امضاهای دیجیتالی سنتی هستند، که می‌تواند باعث ازدحام شبکه و کند شدن تراکنش‌ها شود.

• پیچیدگی: پیاده‌سازی و استفاده از امضاهای حلقوی می‌تواند پیچیده‌تر از امضاهای دیجیتالی سنتی باشد.

6. آینده امضاهای حلقوی چه خواهد بود؟

با افزایش تقاضا برای حریم خصوصی، انتظار می‌رود که استفاده از امضاهای حلقوی در سال‌های آینده افزایش یابد.

سخن پایانی

امضاهای حلقوی ابزاری قدرتمند برای حفظ حریم خصوصی در دنیای دیجیتال هستند. این فناوری به کاربران امکان می‌دهد تراکنش‌های ناشناس انجام دهند و هویت خود را از اشخاص ثالث پنهان کنند. با وجود برخی چالش‌ها، مانند سرعت و کارمزد تراکنش، انتظار می‌رود که استفاده از امضاهای حلقوی در سال‌های آینده افزایش یابد.

گردآوری:بخش دانش کسب و کار بیتوته