详解区块链密码技术

区块链依靠加密算法来保证链上数据的隐私和安全，主要算法有哈希算法和非对称加密算法。 随着区块链的广泛应用，对隐私保护和信息安全的要求越来越高。 为了满足各行业的应用需求，区块链不断尝试结合新的加密技术。 目前常用的加密技术包括：

1）混币技术

混币技术是将多组用户的交易组合在一起，隐藏双方的对应关系，达到模糊交易地图的效果。 2019 年，比特币核心开发者 Adam Gibson 提出了一种新的混币技术，一种带有加密密钥的简单非交互式混币复用机制（SNICKER）。 SNICKER 不需要在钱包之间进行交互。 混币发起者在区块链中找到一个已知地址的第三方UTXO输出，然后发起混币交易，输入混币发起者的地址和第三方UTXO。 输出发起人的新地址和这个第三方UTXO（输出比特币数量相同），将零钱9 2020杭州区块链产业白皮书转入发起人的另一个地址。 通过上述方式，混币发起人的新地址将自己的资金和第三方资金进行混币，达到混币的目的。 混币技术虽然可以增强隐私性，但也很容易被国际恐怖组织和洗钱组织所利用。 2020 年 2 月，一家 Helix 混币器运营商被指控在美国比特币暗网交易市场协助洗钱 3.11 亿美元。

2) 环签名

环签名由签名者的私钥结合群成员的公钥进行签名，群成员无法确定自己是否被包含在其中。 在保护账户隐私的前提下，环签名使得签名被伪造的概率很小，几乎可以忽略不计。 其中，门罗币是使用环签名的典型代表。 每个交易地址都进行了模糊处理，具有更高的匿名性，更加注重用户的隐私保护。

3）安全多方计算

安全多方计算（Secure Multi-Party Computation，简称MPC）是指多方参与计算比特币密钥生成器，在不解密的情况下协同执行一个计算逻辑，得到明文计算结果。 它具有输入隐私、计算正确和去中心化的特点，可以在保护数据隐私的前提下分析隐私数据。 目前很多区块链项目都采用了安全的多方计算。 例如，Engima在医疗领域的应用案例，在基于区块链的底层网络中集成安全的多方计算，共享和分析医疗数据； 数勤科技“氚平台”针对海量分布式数据源无法集中化，通过安全的多方计算技术，在原始数据不离网的前提下跨域调用数据计算结果。私有域实现。 安全多方计算在区块链智能合约、密钥管理、随机数生成等方面的应用不断被探索，但其效率和链上链下协同等问题仍是有待攻克的难点。

4）同态加密

同态加密是指对加密数字再次进行数学运算，用户用密钥解密的恰好是处理后的加密值，进一步增强了信息的安全性。 在华为区块链的交易解决方案中，提到了基于同态加密库对用户数据和最终账本进行加密保护。 即使节点被攻破，账本也无法解密。 树勤的“Tritium Platform”将同态加密技术与芯片加密相结合，通过区块链节点分类对数据来源​​进行分类。 高安全数据源通过TEE芯片固化在本地，保证数据计算安全； medium security 分层数据源通过数据资源标签哈希、算法、计算过程上传到链上，实现数据完整性的事后可审计。

5）零知识证明

零知识证明是指证明者在没有获得任何有用信息的情况下，仍然可以向验证者证明某个断言的正确性。 目前零知识证明协议有很多，如Snark、Stark、Plonk、Sonic、Supersonic等。作为零知识证明的典型应用案例，ZCASH对交易双方和交易金额进行加密。 矿工无法知道具体信息，但可以验证交易。 随着匿名和隐私保护需求的不断增长比特币密钥生成器，零知识证明技术也得到了广泛应用。