匿名交易

在 Iroha 中的匿名交易由機密資產運營構成.而不是將公開賬戶到賬戶轉賬,錢包將價值轉移到一個屏蔽的大冊子中,然後用零知識證明的不透明的筆記.

公開賬本仍然記錄了祕密的操作發生. 它記錄了承諾,取消者,證據哈希和事件,但它不記錄了筆記所有者,收件人或額外的屏蔽到屏蔽的流動.通常的交易包裹可能仍然顯示提交帳戶,因此"匿名"在這裏意味着匿名資產流動,而不是自動網絡級或賬戶級匿名性.

建築物

概念	賬本表現
屏蔽的筆記	一個私人錢包記錄包含資產,金額,所有者數據和隨機性.
承諾	一個32字節的公值,它會承諾一個筆記,而不會透露其字段.
取消者	一個32字節公開值,當一個筆記被花費時得到. Iroha 拒絕反覆廢除,以防止雙重支出.
梅克爾根	資產的承諾樹的一個近期根源.證據使用它來證明消費紙幣存在.
證據附件	包含證明字節加上驗證密鑰引用或直線驗證密碼的 ProofAttachment.
祕密事件	一個賬本事件,例如 ConfidentialEvent::Shielded, Transferred或 Unshielded.

主要指令是:

• RegisterZkAsset:將資產註冊爲具有 ZK 能力,並綁定轉移,屏蔽和非屏蔽驗證密鑰.
• Shield:抵押公開餘額,並附加封閉紙幣承諾.
• ZkTransfer:將屏蔽的紙幣用於新的屏蔽的賬單承諾.
• Unshield:支付屏蔽的紙幣,並將公開賬戶餘額抵免.
• ScheduleConfidentialPolicyTransition和CancelConfidentialPolicyTransition:通過管理改變資產的保密政策.

資產定義還包含AssetConfidentialPolicy.流動的政策模式控制是有效的:

模式	這意味着
TransparentOnly	只有正常的公共餘額和轉賬才被接受.
Convertible	用戶可以在公共餘額和屏蔽紙幣之間移動價值.
ShieldedOnly	資產發行和轉移必須保持在保護賬本中.

如何使用它們

1. 啓用驗證器節點的保密支持.驗證器必須同意驗證器後端,活躍驗證鍵,Poseidon/Pedersen參數 IDs,和機密規則版本.節點拒絕與不匹配的機密功能消化等同類或區塊.
2. 發佈或註冊電路所使用的驗證密鑰和參數組.錢包和運營商應以 VerifyingKeyId爲例 halo2/ipa:vk_transfer引用密鑰.
3. 登記資產爲 ZK- 有能力 RegisterZkAsset, 或將政策轉型從 TransparentOnly 在 Convertible 或 ShieldedOnly.
4. 通過 Shield來保護公共資金,錢包在提交交易之前爲收件人創建了筆記承諾和加密有效負載.
5. 個人轉移與 ZkTransfer. 錢包建立了一個證明,它擁有輸入筆記,而每張花費的紙幣都紮根於一個近期承諾樹上.
6. 僅在資產政策允許的情況下解除保險. Unshield顯示公開的金額和收件人賬戶,使用私人筆記無效化器,並且可以創建私人變換輸出.
7. 通過通過輸入查詢和 Torii 終點閱讀機密事件,證據記錄,無效者狀態以及匿名保證人記錄進行審計.

CLI 舉例

ZK CLI 命令是用於運營商和測試流程的.生產錢包在提交結果說明之前應生成承諾,加密有效載荷和證據,使用一個錢包/檢驗器庫.

註冊混合資產 ZK 資產:

iroha app zk register-asset \
  --asset <asset-definition-id> \
  --allow-shield true \
  --allow-unshield true \
  --vk-transfer halo2/ipa:vk_transfer \
  --vk-unshield halo2/ipa:vk_unshield \
  --vk-shield halo2/ipa:vk_shield

構建一個版本的加密有效載荷封面,爲保護筆記:

iroha app zk envelope \
  --ephemeral-pubkey 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 \
  --nonce-hex 020202020202020202020202020202020202020202020202 \
  --ciphertext-b64 AQIDBA== \
  --print-json \
  --output note-envelope.bin

保護公共資金存入資產的保護賬本:

iroha app zk shield \
  --asset <asset-definition-id> \
  --from <account-id> \
  --amount 1000 \
  --note-commitment ABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABABAB \
  --enc-payload note-envelope.bin

具有防裝置 JSON 的脫屏:

cat > unshield-proof.json <<'JSON'
{
  "backend": "halo2/ipa",
  "proof_b64": "BASE64_PROOF_BYTES",
  "vk_ref": {
    "backend": "halo2/ipa",
    "name": "vk_unshield"
  }
}
JSON

iroha app zk unshield \
  --asset <asset-definition-id> \
  --to <account-id> \
  --amount 1000 \
  --inputs DEADBEEFDEADBEEFDEADBEEFDEADBEEFDEADBEEFDEADBEEFDEADBEEFDEADBEEF \
  --proof-json unshield-proof.json

SDK 舉例

正確的證明字節來自配置的證據後端. 交易有效負載只需要公開輸入和證據附件:

use iroha_data_model::{
    isi::zk::{Unshield, ZkTransfer},
    prelude::{AccountId, AssetDefinitionId, InstructionBox},
    proof::{ProofAttachment, ProofBox, VerifyingKeyId},
};

fn transfer_instruction(
    asset: AssetDefinitionId,
    input_nullifier: [u8; 32],
    output_commitment: [u8; 32],
    anchor_root: [u8; 32],
    proof_bytes: Vec<u8>,
) -> InstructionBox {
    let backend = "halo2/ipa".into();
    let proof = ProofBox::new(backend, proof_bytes);
    let vk = VerifyingKeyId::new("halo2/ipa", "vk_transfer");
    let attachment = ProofAttachment::new_ref("halo2/ipa".into(), proof, vk);

    ZkTransfer::new(
        asset,
        vec![input_nullifier],
        vec![output_commitment],
        attachment,
        Some(anchor_root),
    )
    .into()
}

fn unshield_instruction(
    asset: AssetDefinitionId,
    recipient: AccountId,
    amount: u128,
    input_nullifier: [u8; 32],
    anchor_root: [u8; 32],
    proof_bytes: Vec<u8>,
) -> InstructionBox {
    let backend = "halo2/ipa".into();
    let proof = ProofBox::new(backend, proof_bytes);
    let vk = VerifyingKeyId::new("halo2/ipa", "vk_unshield");
    let attachment = ProofAttachment::new_ref("halo2/ipa".into(), proof, vk);

    Unshield::new(
        asset,
        recipient,
        amount,
        vec![input_nullifier],
        attachment,
        Some(anchor_root),
    )
    .into()
}

匿名資產保證金

匿名資產託管使用相同的保護轉移機器來保證值.當事人和託管狀態仍然記錄在託管記錄中,但融資,釋放,取消和解決腿部使用保護廢除和輸出承諾.

詳細的保證券 ISI 行爲和示例,請參見 本國資產保證券.

生命週期是:

1. OpenAnonymousAssetEscrow支付保密資金券,並創建一個保證金承諾.
2. AcceptAnonymousAssetEscrow記錄了買家.
3. MarkAnonymousEscrowPaymentSent記錄買方在鏈外發送付款的情況.
4. ReleaseAnonymousAssetEscrow將保證金承諾用於買方的產出承諾.
5. CancelAnonymousAssetEscrow在沒有標記付款時,將保證承諾返回出售商的輸出承諾.
6. OpenAnonymousEscrowDispute和 ResolveAnonymousEscrowDispute處理有爭議的保證金,包括證據哈希以及由解決者控制的分離.

在 查詢中列出的匿名託管查詢,以檢查託管記錄和狀態.

數學

下面的註釋描述了機密資產流動.實現使用資產政策和驗證人登記器中的活躍電路和參數 IDs,因此客戶應將承諾,取消符號和證明字節視爲錢包/證明的不透明輸出.

一個屏蔽的筆記可以描述爲:

$$n = (\mathsf{asset}, \mathsf{amount}, \mathsf{owner}, \rho)$$

在 owner 來自收件人查看或花費的材料中,並且 rho是註釋隨機性.

筆記承諾是隱藏的承諾:

$$C = \mathsf{Commit}(\mathsf{asset}, \mathsf{amount}, \mathsf{owner}, \rho)$$

對於當前的機密傳輸電路,公開輸入包括筆記承諾,取消器,Merkle根,資產標籤和鏈接標籤.該電路強制執行這樣的承諾關係:

$$C = H_c(\mathsf{amount}, \rho, \mathsf{owner\_tag}, \mathsf{asset\_tag})$$

當一個筆記被花費時,錢包得到了取消符:

$$N = H_n(\mathsf{spend\_key}, \rho, \mathsf{asset\_tag}, \mathsf{chain\_tag})$$

N是公開的.它不披露筆記,但對於該筆記和鏈條來說它是穩定的,因此 Iroha 可以拒絕使用相同的廢除符的第二次支出.

承諾樹證明了筆記的存在.如果一個錢包花費承諾 C_i,證據包括從 C_i 到最近公開根的私人Merkle路徑:

$$\mathsf{MerkleRoot}(C_i, \mathsf{path}) = R$$

對於屏蔽到屏蔽的轉移,證明還強制保護價值:

$$\sum \mathsf{inputs} = \sum \mathsf{outputs}$$

對於無屏蔽的貨物,公開金額包括:

$$\sum \mathsf{inputs} = \mathsf{public\_amount} + \sum \mathsf{private\_change}$$

提交的證據可以總結爲:

$$\mathsf{Verify}(\mathsf{vk}, \mathsf{public\_inputs}, \pi) = \mathsf{true}$$

在 public_inputs 中包括承諾,無效證書,根,資產標籤,鏈標籤以及任何公開未保證金額.證人包含筆記金額,隨機性,驗證器通過添加輸出承諾和標記輸入無效符來驗證證明,然後突變本體狀態.

公共的內容

匿名交易不會使所有可觀察的事實都變得私密.以下數據仍然可以公開:

• 交易哈希,區塊高度和訂單
• 提交交易權威機構,除非申請使用私人輸入點或重疊模式
• 使用的資產定義
• 廢除器和輸出承諾
• 證據哈希,驗證密鑰引用和可選包裹哈希
• Unshield的公開資金和收益人賬戶
• 匿名的保證人賣家,買方,狀態,時間印和證據哈希

設計應用程序,以便這些公開的元數據不透露你試圖保護的商業關係.

相關參考

• AssetConfidentialPolicy
• ConfidentialEvent
• ProofAttachment
• SignedTransaction.attachments
• 擔保和證據查詢