ALI:金色薦讀丨SNICKER：一種新的無需交互的比特幣混幣技術_ALICE

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匿名是比特幣的特性之一，但是匿名不等于隱私，所以加密貨幣業研發人員做出了很多努力來增強比特幣的隱私性。CoinJoin是其中一項技術，已經有一些錢包如Wasabi，Samorai和JoinMarket在提供混幣服務，但這項技術要求混幣需求者同時在線并有交互行為。現在JoinMarket貢獻者Adam “waxwing” Gibson提出了一項新的混幣技術SNICKER。本文編譯自bitcoinmagazine。

人們對比特幣隱私的需求日益增長，SNICKER可能是比特幣隱私下一個工具。

按照中本聰的白皮書，隱私是比特幣協議的設計目標，但如今，區塊鏈分析通常可以破壞用戶的隱私。這是一個問題。舉例來說，比如比特幣用戶可能不希望人們知道他們的錢花在哪里，他們的收入如何或擁有多少比特幣，企業可能不想將交易的詳細信息泄露給競爭對手。

幸運的是，比特幣開發研究人員正在提出越來越多的解決方案來保護用戶隱私。其中一個“比特幣隱私”捍衛者是Adam “waxwing” Gibson，他以對JoinMarket的貢獻而聞名，JoinMarket是一種允許用戶混幣的協議，并為混幣服務者提供經濟獎勵。

最近，Gibson提出了一個新想法：SNICKER（Simple Non-Interactive Coinjoin with Keys for Encryption Reused，可復用加密密鑰的簡單非交互式Coinjoin）。現在已作為比特幣改進提案（BIP）草案提交，SNICKER將允許無需任何同步或交互而完成混幣，這意味著用戶無需溝通或同時在線。

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CoinJoin

到目前為止，SNICKER基于知名的比特幣混幣技術CoinJoin。一些最受歡迎的混幣解決方案在使用CoinJoin技術，包括Wasabi錢包（ZeroLink），Samorai錢包（Whirlpool）和JoinMarket。

CoinJoin本質上是將多個交易混合為一個交易的工具。假設Alice想向Carol支付一枚比特幣，而Bob要向Dave支付一枚比特幣。Alice和Bob可以合作創建一筆大交易，在這筆交易中，他們均花了一個比特幣（總共兩個），而Carol和Dave則各自獲得了一個比特幣。區塊鏈間諜將無法辨別是哪個付款者向哪個收款者付的款，從而使所有人的隱私受益。

然而，實際上，比特幣交易數量的隱私經常被泄漏。如果Alice想向Carol支付一枚比特幣，而Bob想向Dave支付兩枚比特幣，則很明顯，通過比對發送和接收的數額很容易看出誰在向誰支付。

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這就是為什么CoinJoin常被用于混幣的原因。Alice和Bob不向別人付錢，而是向自己發送了一個比特幣。通過將其合并為一筆交易，區塊鏈間諜無法分辨是誰退回了哪枚代幣：這些代幣混合在一起，從而保護了Alice和Bob的隱私。

CoinJoin混幣器如今工作的不錯，但是它們有一個缺點：它們需要交互。僅當所有參與用戶都簽署了整個交易時，CoinJoin交易才有效，但要簽署整個交易，參與用戶必須首先向其添加所有比特幣和新的接收地址。這通常意味著他們需要傳遞好幾次交易，并且通常要求他們同時在線。

對于許多用戶來說，這樣的要求有點困難，這就是CoinJoin交易不是很常見的原因之一。這些要求正是SNICKER可以解決的。

SNICKER版本1

本節中描述的協議是SNICKER的第一個版本。這個版本比其他版本更容易理解，但必須注意，實際上它不是協議的最佳版本，也不是最有可能實現的版本。 （稍后會提供更多有關替代版本的信息。）

SNICKER版本1的工作方式如下：

假設Alice想混合一個比特幣，這體現在區塊鏈上未花費的交易輸出（UTXO）。她要做的第一件事是將比特幣重新發送到她的同一個地址。沒錯，在此版本的SNICKER中，她正在重復使用地址，這違反了比特幣的最佳做法。但這很方便：它公開標記了此UTXO為（可能）用于混合。

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順便說一句，這并不意味著Alice不能使用此比特幣。它仍然在她的錢包里，隨時可以使用。如果有人注意到，它只是被標記了。

Bob也有一枚比特幣要混合。 （實際上，數量不必相等，Bob至少需要擁有Alice的數量。）Bob不認識Alice，但他確實知道像Alice這樣的用戶在那里標記了他們的UTXO可以用來混合。因此，Bob掃描區塊鏈以查找潛在的匹配項。他找到Alice的UTXO，可能還找到了更多匹配的UTXO，包括誤報（并非所有重復使用的地址都真正可用于混合）。但是，為簡單起見，現在讓我們假設Bob只找到一個匹配：Alice的UTXO。 （稍后我們將回到其他可能的匹配和誤報。）

通過匹配，Bob現在獲取與重用地址相對應的公鑰。這完全有可能，因為地址被重用了：通過第一次使用它，Alice在區塊鏈上發布了該公鑰。 （UTXO一旦被花費，公鑰就會在區塊鏈上可見，而地址始終可見。）

此時，Bob擁有了Alice的UTXO（因為她標記了它）和她的公鑰（因為她從地址中花費了一次）。

現在，Bob使用Alice的公鑰并將其與自己的私鑰（用于他要混合的比特幣）結合起來，以創建“共享密鑰”。從字面上看，這是密碼學書籍中最古老的竅門，因為只有Alice和Bob可以生成它：Bob用他的私鑰和Alice的公鑰，Alice用她的私鑰和Bob的公鑰（對應于他要混合的比特幣）。

因此，現在Bob有了Alice的UTXO和她的公鑰，以及一個“共享密鑰”（因為他是用Alice的公鑰和他的私鑰生成的）。

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Bob以新的方式使用“共享密鑰”。他用它來數學上“調整”Alice的公鑰。這種調整實際上會創建一個新的公鑰。除了……沒有人擁有私鑰。

有趣的是，由于加密技術的魔力，Alice也可以發現經過調整的公鑰對應的調整的私鑰！如果她使用相同的“共享密鑰”調整原始私鑰，則調整后的私鑰將對應于調整后的公鑰。

換句話說，Bob可以為Alice生成一個新的公鑰，從而為Alice生成一個新的比特幣地址，只有Alice可以使用。即使她現在不知道！

因此，Bob現在有了Alice的UTXO和她的公鑰，一個“共享密鑰”以及一個新的Alice比特幣地址（使用她的公鑰和“共享密鑰”生成）。

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這幾乎足以創建有效的CoinJoin交易。具體來說，Bob接受了Alice的UTXO，并為自己的比特幣添加了UTXO，因此有兩個輸入。然后，他添加了Alice的新地址和自己的地址作為輸出（以及費用和其他一些詳細信息，比如需要時提供自己的找零地址）。然后他簽署了交易。

現在唯一缺少的是Alice的簽名。

送達Alice

最后一步送達Alice，實際上比聽起來容易，但需要最后一招。

Bob可以簡單地將幾乎完成的CoinJoin交易發布到某個地方，以供Alice查找。例如，在專用于SNICKER用戶的公告板上；最好是使用Tor隱藏服務或者以其他方式為發布者提供匿名的地方。

但是，如果使用純文本格式，這仍然不是理想的選擇。如果監控者監視公告板，他們可以輕松查看哪些輸入屬于提議者（在此例中為Bob），以及哪個輸入屬于接受者（在此例中為Alice）：簽名者是提議者。這本身可能泄漏隱私。但是，如果Bob提出更多提案來混合不同的比特幣，那就更糟了。在那種情況下，例如，監控者可能能夠將所有不同的UTXO連接到Bob，因為他那批發布的交易同時發布在公告板上。

因此，Bob改為用Alice的公鑰加密CoinJoin交易！這樣，只有Alice可以解密交易，而監控者則無法得到任何東西。

在將加密交易發布到公告板上之后，Bob完成了他需要做的所有事情。如果他愿意的話，他可以在網上消失。

該Alice了

由于現在對CoinJoin交易進行了加密，因此引入了最后一點復雜性。雖然Alice知道在哪里尋找交易信息（在SNICKER公告板上），但她不知道要尋找什么：公告板上的所有CoinJoin交易看起來都是一團加密的信息。

只有一種方法。Alice需要嘗試使用她的私鑰來解密所有軟件包，希望其中一個是有用的。

但是當Bob加密的一團信息變成CoinJoin交易時，Alice擁有完成混幣所需的一切。她使用她的私鑰和Bob的公鑰（包含在他的輸入中）來生成共享密鑰，然后她可以用來創建新的經過調整的私鑰。在檢查新密鑰對應于她在輸出中的新接收地址之后，她簽署交易并將其廣播到比特幣網絡。

Alice和Bob的幣混在一起了，即使他們從未互動過，也不需要同時在線。

盡管該過程在文字上看起來有些費力，但請記住，所有過程都可以通過軟件進行抽象，翻譯成筆記本電腦或手機屏幕上的幾個按鈕，甚至完全自動化。

SNICKER版本2

到目前為止說明的SNICKER是該提案的第一個版本。Gibson已經提出了第二個版本，其他變種也在討論中。

第二個SNICKER版本與此類似，但是避免了重用地址的需要，只是稍微復雜了一點。

在第二版SNICKER中，Bob不會從重用地址獲得Alice的公鑰。相反，Bob從創建Alice的UTXO的同一筆交易的輸入中獲取公鑰。 Bob假定該交易中的至少一個輸入是由Alice自己創建的，并且她仍然擁有這些輸入的私鑰。

Bob做出這個假設是因為，Alice的UTXO甚至被更清晰地標記為可以用來混幣，并且只有當Alice控制與輸入相對應的私鑰時，它才會被清晰地標記。 SNICKER BIP沒有指定如何進行初始標記，但是建議某些錢包（如JoinMarket錢包）可以正確地顯示此類信息。另外，Alice可以在公告板上簡單地發布一條消息宣傳她的UTXO。

但甚至可以更好，一旦開始使用SNICKER，查找新的匹配項將變得更加容易。這是因為識別SNICKER交易本身并不容易，并且現有的SNICKER用戶可能希望再次混幣。換句話說，在初始引導階段之后，未混合的比特幣將與先前混合的比特幣混合，從而產生更多的混幣，而這些混幣又可以用于更多混合。

挑戰與機遇

如上所述，SNICKER BIP仍只是草案，尚有待審核和可能的改進。 （自從Gibson在博客文章中首次公開提出該想法以來，它已經在某些方面發展了。）現在已經提交了該提議以使其成為BIP，因此可以對其進行標準化，并且在錢包之間相互兼容。

SNICKER還面臨一些未解決的問題和挑戰，盡管這些似乎都不是無法克服的。例如，其中包括應選擇哪些UTXO作為匹配項，尤其是如何限制誤報的數量。除了重復使用的地址外，潛在的匹配項的解決方法有按數量、UTXO的使用期限或所用錢包的特定類型過濾。

但是，正如本文前面提到的，即使存在多個匹配項（包括誤報），這也可能只是一個小問題。要約人（“Bob”）可以簡單地為所有要約人創建候選交易。即使這些提議發生沖突（因為Bob對所有人都使用同一個UTXO），這僅意味著第一個做出回應的taker（第一個“ Alice”）完成混幣，其他潛在的taker會發現他們為時已晚，但沒有造成什么傷害。對于誤報，也不會造成任何實際傷害，Bob的要約只會放在公告板上，被永久忽略（或直到被刪除）。

但是，垃圾郵件可能是一個特別重要的問題。由于公告板將托管加密的數據信息，因此不可能過濾掉“偽造”提交的交易，攻擊者發布亂碼來破壞SNICKER協議。Gibson在他的BIP草案中提出了一些解決此問題的方法，但是這會帶來新的折中，例如需要費用來提交交易。

另一方面，SNICKER還提供了一些迄今為止為簡單起見而遺漏的優點。這樣的好處之一是，要約人可以在taker的輸出中增加一些資金，從而增加接受該混幣交易的經濟動機。也可以同時與兩個以上的用戶進行SNICKER混合，盡管這樣做會更加復雜。

正是由于該協議是非交互性的，Gibson認為，與其他一些隱私技術（例如JoinMarket）相比，SNICKER在錢包中的實現相對容易。到目前為止，Electrum錢包已經對采用該提案表現出了興趣，盡管實際實施可能還有很長的路要走。

有關SNICKER的更多信息和背景，請參閱BIP草案（https://gist.github.com/AdamISZ/2c13fb5819bd469ca318156e2cf25d79），關注bitcoin-dev郵件列表討論或閱讀Gibson提案（略過時）的博客文章（https://joinmarket.me/blog/blog/snicker/）。

原文：SNICKER: How Alice and Bob Can Mix Bitcoin With No Interaction

地址：https://bitcoinmagazine.com/articles/snicker-how-alice-and-bob-can-mix-bitcoin-with-no-interaction

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