[Le secret de Zcash ②] Empêcher les transactions cachées et le double paiement

[Journaliste Ham Ji-hyun de Block Media] La raison pour laquelle la cryptomonnaie de confidentialité Zcash (ZEC) attire l'attention de Wall Street est due à des partenaires solides comme JP Morgan, mais il ne faut pas négliger l'attrait de la technologie elle-même. Zcash est un actif numérique (cryptomonnaie) qui permet de cacher les détails des transactions. Il est possible de vérifier qu'une transaction est valide sans révéler qui a envoyé de l'argent à qui et combien.

Cela soulève une question : si les détails de la transaction sont cachés, n'est-il pas possible de faire un "double paiement" en utilisant le même argent deux fois ? Zcash résout ce problème en utilisant plusieurs technologies cryptographiques. L'idée principale est de cacher l'identité de l'argent tout en permettant de vérifier si l'argent a déjà été dépensé ou s'il s'agit d'argent frauduleusement créé.

L'argent de Zcash est contenu dans des "notes" non révélées

Tout d'abord, Zcash représente l'argent sous la forme de "notes".

Dans une blockchain classique, il est relativement facile de vérifier combien d'actifs numériques ont été émis et quand ils ont été utilisés. En revanche, dans les transactions dites "blindées" de Zcash, des informations telles que le montant de l'argent et le destinataire ne sont pas divulguées.

Au lieu de cela, Zcash ne montre pas le contenu de la note, mais laisse seulement une marque cryptée appelée "engagement de note" sur la blockchain. L'engagement de note peut être comparé à une "boîte scellée". Le contenu à l'intérieur est caché, mais une fois scellé, il ne peut pas être changé, ce qui permet de vérifier que l'information est restée dans l'état promis initialement.

Le problème survient lors de l'utilisation de cet argent.

Dans une blockchain classique, l'utilisation d'un actif spécifique est publique, donc si le même actif est réutilisé, cela se remarque facilement. En revanche, si Zcash révélait quelle note a été utilisée, cela permettrait de relier les transactions, ce qui compromettrait la confidentialité.

La solution à cela est le "nullificateur".

Lorsque l'utilisateur utilise une note, au lieu de rendre la note elle-même publique, il rend public une valeur unique générée à partir de cette note. C'est ce qu'on appelle le nullificateur. En d'autres termes, lorsqu'on utilise de l'argent, on crée et rend public un "tampon de complétion d'utilisation". Cela montre seulement le tampon tout en cachant des informations sur quel argent a été utilisé et qui en est le propriétaire. Si l'on essaie de réutiliser le même argent, le même tampon réapparaîtra, ce qui permettra au réseau de détecter une tentative de double paiement. Si le nullificateur déjà apparu réapparaît, la transaction sera rejetée.

Ainsi, Zcash cache quel argent a été utilisé tout en empêchant le double paiement.

Cependant, une autre question se pose. Si l'on ne révèle pas quelle note est utilisée, comment le réseau peut-il vérifier si la personne possède réellement cet argent ?

C'est là qu'intervient la preuve à divulgation nulle de connaissance (Zero-knowledge Proof).

L'utilisateur prouve mathématiquement qu'il possède réellement une note existante, qu'il a le droit de l'utiliser et qu'il respecte les règles de la transaction. Cependant, il ne divulgue pas le montant ou quelle note il utilise. Au lieu de montrer l'argent qu'il possède, il prouve simplement qu'il a le droit de l'utiliser.

Que se passe-t-il si quelqu'un essaie secrètement de transformer 10 ZEC en 20 ZEC ?

Le fait d'empêcher le double paiement ne résout pas tous les problèmes. Si le montant de la transaction est également caché, quelqu'un pourrait utiliser 10 ZEC tout en créant secrètement 20 ZEC.

Pour empêcher cela, Zcash utilise "l'engagement de valeur" et "la signature de liaison".

L'engagement de valeur est un dispositif qui fixe cryptographiquement le montant sans le révéler. Cela peut également être comparé à une enveloppe. Bien que le nombre écrit à l'intérieur de l'enveloppe ne puisse pas être vu, il est possible de vérifier si la somme des nombres de plusieurs enveloppes est correcte sans les ouvrir.

Par exemple, pour une transaction où l'on envoie 10 ZEC en possédant 10 ZEC, le calcul est correct. En revanche, si quelqu'un essaie d'envoyer 20 ZEC tout en n'ayant que 10 ZEC, le calcul ne sera pas correct. Cela permet de vérifier si quelqu'un crée de nouveaux ZEC qui n'existaient pas au cours de la transaction, sans révéler le montant réel.

En d'autres termes, le montant est caché, mais il est vérifié qu'aucune valeur supplémentaire n'a été créée au-delà de celle qui est entrée.

La signature de liaison impose cette relation de calcul à la transaction, forçant la règle "on ne peut pas créer plus d'argent que ce qui a été entré". Grâce à l'engagement de valeur et à la signature de liaison, si le calcul n'est pas correct, il est impossible de créer une signature valide et la transaction sera rejetée.

Zcash vérifie trois choses

En fin de compte, pour que les transactions blindées de Zcash se déroulent, elles doivent passer par trois étapes.

• "L'argent a-t-il déjà été utilisé une fois ? (double paiement)" ➤ Nullificateur
• "Est-ce de l'argent réellement existant et avez-vous le droit de l'utiliser ?" ➤ Preuve à divulgation nulle de connaissance
• "Y a-t-il eu une augmentation secrète de l'argent pendant la transaction ?" ➤ Engagement de valeur · Signature de liaison

Bitcoin montre quel argent a été utilisé à travers un registre de transactions public pour empêcher le double paiement. En revanche, Zcash utilise une méthode qui cache quel argent est utilisé tout en prouvant si l'argent a déjà été utilisé ou non.

Ainsi, le cœur de la technologie Zcash est de ne pas renoncer à la vérification pour la confidentialité, mais de rendre publique uniquement l'information nécessaire à la vérification tout en cachant le reste. Que se passerait-il s'il y avait une vulnérabilité dans le système de vérification, qui est la technologie clé de Zcash ? La solution à ce problème sera abordée dans le troisième article de la série.

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