مطور Zcash يقترح إصلاح الخصوصية الكمومية لتبادلات NEAR Intents

اقترح مطور بنية Zcash التحتية زاكورا ميزة جديدة لأمان المحفظة من شأنها أن تعطي كل تبادل ZEC من خلال NEAR Intents مفتاح عرض منفصل لحماية سجلات معاملات المستخدمين من هجمات الحوسبة الكمومية المحتملة في المستقبل.

ملخص

• اقترح مطور Zcash زاكورا ميزة جديدة للمحفظة من شأنها تخصيص مفتاح عرض منفصل لكل تبادل ZEC يتم من خلال NEAR Intents.
• يتناول الاقتراح خطر الخصوصية حيث يمكن أن تسمح عناوين Zcash المكشوفة علنًا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية بكشف المدفوعات التاريخية للمستخدم.
• سيقتصر تصميم زاكورا على أي مفتاح عرض مستعاد على تبادل واحد بينما يبقي مفتاح الإنفاق الحالي للمحفظة دون تغيير.
• سيستخدم النظام استرجاع المعلومات الخاصة لمساعدة المحافظ على استعادة معاملات التبادل دون كشف عناوينها لمشغلي قواعد البيانات.
• من المتوقع أن تقوم المحافظ البرمجية التي تستخدم مكتبات زاكورا، بما في ذلك Vizor، بدمج الميزة في الأسابيع القادمة، بينما ستتبع دعم المحافظ الصلبة لاحقًا.

في منشور هندسي، أوضح مطور زاكورا آدم تاكر أن النظام المقترح سيمنع المهاجم من استخدام عنوان Zcash مكشوف علنًا واحد لكشف المدفوعات المستلمة عبر حساب المستخدم المحمي.

تسمى الميزة مفتاح عرض وارد لمرة واحدة، وستولد مفتاحًا مختلفًا لكل تبادل مع الحفاظ على مفتاح الإنفاق الحالي للمحفظة دون تغيير. وفقًا للفريق، يمكن أن تبدأ المحافظ المبنية باستخدام مكتبات زاكورا مفتوحة المصدر في دمج الميزة في الأسابيع القادمة.

حدد زاكورا NEAR Intents كقلق خاص لأن خدمة التبادل عبر السلاسل تنشر بشكل دائم بعض عناوين Zcash على سلسلة الكتل العامة لـ NEAR، حتى عندما تكتمل المعاملات دون الحاجة إلى استرداد.

على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر الحالية لا يمكنها استخدام المعلومات المكشوفة لاستعادة مفاتيح العرض الأساسية، حذر الفريق من أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية بما فيه الكفاية قد تتمكن في النهاية من القيام بذلك.

تبادلات Zcash من خلال NEAR Intents تكشف عن عناوين الاسترداد

تسمح NEAR Intents للمستخدمين بتبادل الأصول عبر سلاسل الكتل المختلفة دون إدارة كل خطوة من خطوات المعاملة يدويًا.

عندما يقوم شخص ما بتبادل ZEC المحمي مقابل USDC على Ethereum، ترسل محفظته ZEC إلى عنوان إيداع مرتبط بالخدمة. يحتوي طلب التبادل على عنوان استرداد حيث يمكن إعادة أي ZEC غير مستخدم.

وفقًا لشرح زاكورا الفني، يتم تسجيل عنوان الاسترداد على سلسلة الكتل العامة لـ NEAR بمجرد تسجيل الإيداع.

يظل العنوان متاحًا للجمهور حتى إذا نجح التبادل ولم ترسل الخدمة أبدًا استردادًا.

يمكن لمحافظ Zcash عادةً توليد عدة عناوين محمية تبدو غير مرتبطة. ومع ذلك، فإن العناوين المرتبطة بحساب واحد عمومًا تشترك في مفتاح عرض وارد، مما يسمح للمحفظة بتحديد وفك تشفير المدفوعات المرسلة إليها.

تستخدم التشفير الأساسي حسابات منحنى بيضاوي لا يمكن لأجهزة الكمبيوتر التقليدية عكسها عمليًا.

حذر زاكورا من أن جهاز كمبيوتر كمومي قوي بما فيه الكفاية يعمل بخوارزمية شور يمكنه نظريًا استعادة مفتاح العرض الوارد من المعلومات العامة الموجودة في عنوان محمي واحد مكشوف.

يمكن لمهاجم يمتلك المفتاح المستعاد بعد ذلك تحديد المدفوعات المستلمة من قبل الحساب، بما في ذلك المبالغ والملاحظات الخاصة المرفقة.

تتعلق المخاوف بخصوصية المعاملات، وليس السيطرة المباشرة على الأموال. تستخدم Zcash مفاتيح تشفير منفصلة لتفويض الإنفاق، مما يعني أن مفتاح العرض الوارد المستعاد لن يسمح للمهاجم بنقل ZEC الخاص بالمستخدم.

أوضح الفريق أن المعاملات المحمية لا تنشر عادةً عنوان المستلم على سلسلة الكتل الخاصة بـ Zcash. ومع ذلك، فإن العناوين المسجلة علنًا للتبادل تخلق مصدرًا دائمًا للمعلومات التي يمكن لمهاجم مستقبلي جمعها.

تطبق المشكلة على التبادلات في كلا الاتجاهين. تنشر التبادلات من ZEC إلى الأصول على الشبكات الأخرى عناوين استرداد، بينما تنشر التبادلات إلى ZEC عنوان الاستلام المحمي.

لقد توسع استخدام Zcash في المعاملات عبر الشبكات ليشمل أكثر من مجرد تحويلات الرموز العادية. في سبتمبر، عالجت Aurora Intents أكثر من 19 مليون دولار عبر 1,718 تبادل مرتبط بمزاد zkSNARKS، مما يمثل أكثر من نصف الأصول المحولة والمودعة في البيع المقوم بـ ZEC.

استخدمت المعاملات حلولا من NEAR Intents لتحويل الأصول من الشبكات الأخرى إلى ZEC، بينما ظلت العروض على جانب الوجهة محمية على Zcash.

اقتراح Zakura للحل يحافظ على الإنفاق تحت حساب واحد

يقوم الحل المقترح من Zakura بتعيين مفتاح عرض منفصل لكل عنوان تبادل دون الحاجة إلى أن يقوم المستخدمون بإنشاء حساب محفظة جديد في كل مرة.

بموجب التصميم، تستخرج المحفظة مفتاحًا جديدًا باستخدام بيانات اعتماد الحساب الحالية، والغرض المقصود من العنوان، وفهرس يحدد التبادل.

لذلك سيكون لكل عنوان مفتاح عرض خاص به، بينما يستمر مفتاح الإنفاق الأصلي في التحكم في الأموال المستلمة من خلال جميعها.

أوضح المنشور الهندسي أن العملية تغير المكون العشوائي المستخدم لاشتقاق مفتاح عرض وارد. تظل مفاتيح تفويض الحساب ومفاتيح الإبطال دون تغيير.

تستخدم Zakura بناءً لمفتاح هاش تم استخدامه بالفعل من قبل نظام اشتقاق المفاتيح ZIP 32 الخاص بـ Zcash، مع معرف مجال منفصل لتمييز مفاتيح التبادل عن مفاتيح المحفظة الداخلية الموجودة.

وفقًا للفريق، فإن استرداد مفتاح عرض تبادل واحد سيكشف فقط عن المدفوعات المرتبطة بذلك العنوان. سيتطلب ربط المفتاح المسترد بعناوين تبادل أخرى عكس الاشتقاق القائم على الهاش.

يمكن أن يوفر إنشاء حساب Zcash منفصل تمامًا لكل معاملة فصلًا مشابهًا، لكن Zakura قالت إن هذه الطريقة ستسبب مشاكل لمستخدمي المحافظ الصلبة.

يدعم تنفيذ Keystone لـ Zcash حاليًا توقيع المعاملات فقط من فهرس الحساب 0، وفقًا للمنشور. يمكن لـ Ledger الوصول إلى حسابات متعددة ولكن يتطلب معاملات وموافقات منفصلة عند إنفاق الأموال من حسابات مختلفة.

لذلك، قد يواجه المستخدم الذي جمع الأموال عبر العديد من حسابات التبادل قيودًا أو طلبات موافقة متكررة عند محاولة إنفاقها.

سيبقي تصميم المفتاح لمرة واحدة المقترح الأموال قابلة للإنفاق من خلال الحساب الأصلي وعملية التفويض الحالية الخاصة به.

قالت Zakura إن تنفيذها سيترك ملاحظة مشفرة في مخرجات التغيير لتبادل ZEC الصادر. تسجل الملاحظة الفهرس المستخدم لاشتقاق عنوان الاسترداد، مما يسمح للمحفظة بإعادة بناء المفتاح المناسب أثناء الاسترداد.

بمجرد أن تكمل NEAR التبادل، يمكن إنفاق أي ZEC غير مستخدم تم إرجاعه إلى العنوان المحدد باستخدام مفتاح الإنفاق العادي للمحفظة.

استعادة المحفظة تستخدم عمليات بحث في قاعدة بيانات خاصة

يتناول جزء منفصل من اقتراح Zakura العمل الإضافي الناتج عندما تحتاج المحفظة إلى استعادة المدفوعات المرتبطة بمئات مفاتيح العرض الفردية.

تحدد محافظ Zcash عادة المدفوعات الواردة من خلال التحقق من مخرجات المعاملات المشفرة مقابل مفاتيح العرض الخاصة بها.

بموجب التصميم المقترح، سيولد كل تبادل مفتاحًا آخر قد يحتاج إلى التحقق منه أثناء استعادة المحفظة.

وفقًا للمنشور الهندسي، فإن المسح المتكرر للكتلة الكاملة مع كل مفتاح سيجعل الاسترداد أبطأ بشكل متزايد مع زيادة عدد التبادلات.

اقترحت Zakura استخدام استرجاع المعلومات الخاصة، أو PIR، لتحديد المعاملات ذات الصلة دون الكشف عن عناوين المحفظة لمشغل قاعدة البيانات.

يعتمد النظام على ميزة محددة لجسر Zcash الخاص بـ NEAR. تستخدم معاملاته الصادرة مفتاح عرض خارجي بصفر كامل، مما يسمح بفهرسة المعاملات حسب عناوين وجهتها.

تقوم المحفظة التي تستعيد تاريخ معاملاتها أولاً بتنزيل الفلاتر التي تحدد العناوين التي قد تكون قد تلقت مدفوعات عبر الجسر.

يتم تنزيل الفلاتر بالكامل، لذا لا يتعلم الخادم أي العناوين تنتمي إلى المستخدم.

عندما يحدد فلتر مدفوعات محتملة، ستقدم المحفظة طلب قاعدة بيانات مشفر باستخدام PIR. يمكن للخادم أن يعيد موقع المعاملة المطابقة دون أن يتعلم أي عنوان تم استعلامه.

قال زاكورا إن النظام يستخدم نفس تقنية الاسترجاع الخاصة المعتمدة على الشبكات التي تم تطويرها لعمليات البحث عن المحفظة الشفافة وتصويت حاملي عملة Zcash.

تختلف عملية الاسترداد قليلاً بالنسبة للتبادلات إلى ZEC لأن المحفظة المستلمة لا تنشئ معاملة Zcash صادرة تحتوي على سجل لمؤشر العنوان.

في تلك الحالات، ستقوم المحفظة بإنشاء عناوين بالتسلسل والتحقق منها ضد الفلاتر المنشورة حتى تصادف 30 عنوانًا متتاليًا لم تتلقَ مدفوعات ولم يتم تزويدها إلى NEAR.

قال الفريق إن الاقتباسات المهجورة للتبادل لن تؤدي إلى إعادة استخدام العناوين، حيث يحصل كل معاملة جديدة على عنوان لم يسبق أن واجهته NEAR.

حماية Zcash من الكم لا تزال قيد التطوير

تأتي اقتراحات زاكورا في الوقت الذي يستعد فيه مطورو Zcash لحماية منفصلة ضد الهجمات الكمومية المستقبلية على توقيعات المعاملات.

كما أفادت crypto.news سابقًا، استهدف المطورون يناير 2027 لتقديم تعليمات توقيع ما بعد الكم التي ستسمح بمعاملات Zcash الشفافة باستخدام توقيعات قائمة على التجزئة.

ستتناول التعليمات المقترحة قلقًا أمنيًا مختلفًا عن مفاتيح العرض لمرة واحدة. وهي تهدف إلى حماية تفويض الإنفاق، بينما يركز تصميم زاكورا الأخير على منع المدفوعات المحمية التاريخية من الارتباط من خلال عنوان مكشوف.

وفقًا للتقارير السابقة، تم الاحتفاظ بحوالي 11.96 مليون ZEC، وهو ما يمثل حوالي 70% من العرض المصدّر اعتبارًا من 8 أكتوبر، في عناوين شفافة.

قدمت ترقية شبكة Ironwood لشهر يوليو من Zcash ملاحظات قابلة للاسترداد كمومي من خلال ZIP 2005، مما يسمح بتطوير آلية استرداد مستقبلية إذا هددت التقدم في الحوسبة الكمومية الحمايات التشفيرية الحالية.

ومع ذلك، لم تجعل هذه الميزة الشبكة آمنة من الكم بشكل مستقل، حيث لا يزال يتعين تصميم وتفعيل بروتوكول استرداد منفصل.

تلقى القلق بشأن الهجمات الكمومية اهتمامًا بعد أحدث أبحاث جوجل المتعلقة بمعالجها Willow.

في 15 أكتوبر، أفادت جوجل بتقليص الأخطاء في الحوسبة الكمومية بمقدار 40 مرة باستخدام تقنية تعرف باسم زراعة الحالة السحرية.

حقق التجربة دقة منطقية بنسبة 99.99% وفقًا لطريقة اختبار الباحثين، على الرغم من أنها لم تظهر هجومًا ضد Bitcoin أو Zcash أو شبكات العملات المشفرة الأخرى.

لم يتم عرض أي حاسوب كمومي قادر على استرداد المفاتيح المستخدمة من قبل Zcash علنًا.

لم تعلن زاكورا عن تاريخ إصدار مؤكد لميزة مفتاح العرض لمرة واحدة. يتوقع الفريق أن تبدأ محافظ البرمجيات التي تستخدم مكتباتها التشفيرية، بما في ذلك Vizor، في دمج التصميم في الأسابيع المقبلة.

سيتبع دعم محافظ الأجهزة بمجرد أن تتمكن البرامج الثابتة ذات الصلة من استيعاب عملية اشتقاق المفاتيح الجديدة.