Приватность в Эфириуме переходит от статуса необязательного дополнения к стандарту на уровне сети. Предлагаемые дорожные карты приватности Эфириума нацелены на конкретные уязвимые точки подключения, где сегодня может происходить утечка пользовательских данных. Исследования в рамках всей экосистемы направлены на то, чтобы сделать Эфириум платформой, где приватность является структурной, а не опциональной.
Исследователи из Фонда Ethereum объединили три основных приоритета дорожной карты (открывается в новой вкладке) на основе распределенных исследований экосистемы:
- Приватное чтение — выполнение запросов и просмотр Эфириума без раскрытия информации о том, к каким адресам, контрактам или данным обращается пользователь. Защита чтения предотвращает сбор данных еще до того, как транзакция будет подписана.
- Приватная запись — отправка транзакций, устойчивых к цензуре и утечке метаданных, от включения в мемпул до финализации расчетов. Защита записи гарантирует, что приватные транзакции не будут подвергнуты цензуре или связаны с их источником.
- Приватное доказательство — проверка идентичности, соответствия требованиям или данных без раскрытия лежащей в основе личной информации с использованием эффективных доказательств с нулевым разглашением. Приватное доказательство позволяет пользователям участвовать в сети, соглашаясь раскрывать только минимально необходимую информацию (выборочное раскрытие).
Вместе эти три направления формируют сквозную модель приватности. Цель состоит в вычислительном суверенитете, гарантирующем, что Эфириум является платформой, где частные лица и учреждения могут взаимодействовать, координировать свои действия и совершать транзакции в глобальном масштабе без несанкционированного сбора данных, слежки или централизованной цензуры.
Почему приватность важна? Узнайте о приватности, о том, как защитить свою приватность в интернете, и о защите вашей приватности в Эфириуме сегодня.
Подробнее о приватностиПриватное чтение защищает запросы пользователей и данные доступа
Прежде чем транзакция будет подписана, пользователю необходимо прочитать данные из блокчейна. Чтобы проверить баланс, оценить газ или проверить состояние смарт-контракта, программное обеспечение кошелька отправляет запросы провайдеру узлов. Эти стандартные запросы удаленного вызова процедур (RPC) раскрывают огромное количество метаданных.
Провайдер узлов может видеть IP-адрес пользователя, цифровой отпечаток устройства, конкретные запрашиваемые адреса, а также время и частоту его активности. Даже если затем пользователь отправляет приватную транзакцию, провайдер инфраструктуры уже имеет доступ к подробной карте его намерений.
Утечка метаданных на уровне доступа является одной из самых стойких проблем приватности во всех блокчейн-системах. Эфириум стремится решить проблему утечки метаданных с помощью приватности источника (скрытия того, кто запрашивал), приватности контента (скрытия того, что запрашивалось) и проверки правильности возвращаемой информации.
Приватность источника использует анонимный RPC (открывается в новой вкладке) и решения для анонимных сетей, чтобы скрыть сущность, запрашивающую данные, приватность контента использует такие тактики, как приватное извлечение информации и oblivious RAM (открывается в новой вкладке) (невосприимчивая оперативная память), чтобы скрыть запрашиваемые данные, в то время как проверка правильности использует легкие клиенты для доказательства точности возвращаемых данных.
Криптографическим строительным блоком, лежащим в основе приватности контента, является приватное извлечение информации (PIR) (открывается в новой вкладке) — криптографический метод, который позволяет клиенту запрашивать базу данных и извлекать определенную часть информации, не раскрывая серверу, к какому элементу был осуществлен доступ. Сервер обрабатывает запрос вслепую и возвращает зашифрованный ответ, который может расшифровать только запрашивающий кошелек.
PIR работает на уровне доступа, находясь между программным обеспечением кошелька и провайдерами узлов. По мере развития реализаций PIR они будут интегрированы в комплекты разработки программного обеспечения (SDK) для кошельков и провайдеров инфраструктуры, что позволит пользователям делать запросы к сети, не раскрывая свою активность централизованным посредникам.
Приватное чтение также снижает уязвимость к фронтраннингу и атакам на порядок транзакций. Если провайдер инфраструктуры не может видеть, какой смарт-контракт или адрес запрашивает пользователь, он не может продать эту информацию субъектам, которые получают прибыль от предвосхищения ончейн-активности.
Приватная запись предотвращает цензуру и утечку транзакций
После отправки транзакция проходит через сетевую инфраструктуру, которая может наблюдать за ней или заблокировать ее до того, как она будет записана ончейн. Именно здесь многие протоколы приватности терпят неудачу на практике. Крупные централизованные сборщики блоков отслеживают мемпул и могут незаметно отстранять или подвергать цензуре транзакции, исходящие от инструментов приватности. Даже если базовая криптография надежна, транзакция, которая никогда не включается в блок, не обеспечивает никакой защиты.
Два обновления на уровне протокола решают эту проблему совместно:
EIP-8141 (фреймовые транзакции) (открывается в новой вкладке) вводит новый тип транзакций, который разделяет транзакции на сегменты для проверки подписи и авторизации комиссий, а также для фактических инструкций транзакции. Фреймовые транзакции позволяют смарт-аккаунтам определять свои собственные схемы подписи и использовать внешние контракты для покрытия комиссий за газ. Строгие правила песочницы в мемпуле предотвращают открытие сети для атак типа «отказ в обслуживании» (DoS) с помощью этих транзакций.
Фреймовые транзакции рассматриваются для обновления Эфириума Hegotá (открывается в новой вкладке) — следующего обновления сети после предстоящего обновления Гламстердам. Это же обновление также позволит смарт-аккаунтам внедрить квантово-устойчивые подписи до завершения полного постквантового перехода сети.
EIP-7805 (списки включения, принудительно применяемые при выборе форка, или FOCIL) (открывается в новой вкладке) предоставляет механизм принудительного исполнения для приватной записи. Правила консенсуса требуют от предлагающих блоки включать в свои блоки транзакции из агрегированных локальных списков включения, которые собирают транзакции из нескольких источников. Если сборщик блоков попытается подвергнуть цензуре транзакцию, появившуюся в списках включения, удостоверяющие узлы полностью отклонят предложенный блок. В настоящее время FOCIL рассматривается для обновления Hegotá (открывается в новой вкладке).
Фреймовые транзакции дают пользователям гибкость в создании транзакций, сохраняющих приватность, с помощью пользовательских схем подписи, в то время как FOCIL гарантирует, что эти транзакции не могут быть выборочно подвергнуты цензуре после того, как они попадут в мемпул. Вместе они устраняют две разные точки отказа: одна обеспечивает формат приватных транзакций, другая гарантирует их включение. Ни один центральный субъект не может заблокировать действительный приватный перевод.
Второй уязвимой точкой для приватности пользователей является то, как Эфириум отслеживает порядок транзакций, что называется системой последовательных нонсов. В стандартной модели аккаунтов Эфириума каждый аккаунт использует один линейно увеличивающийся счетчик. Если одна приватная транзакция задерживается в мемпуле, все последующие транзакции с этого аккаунта останавливаются за ней. Последовательность нонсов также позволяет сетевым наблюдателям связывать несколько транзакций с одним и тем же исходным аккаунтом, подрывая приватность.
EIP-8250 (нонсы с ключами для фреймовых транзакций) (открывается в новой вкладке), который в настоящее время рассматривается для Hegotá, решает эту проблему, позволяя одному аккаунту управлять несколькими параллельными последовательностями транзакций одновременно. Пользователи могут выполнять множество приватных транзакций в разных контекстах одновременно, и наблюдатели больше не могут надежно соотносить различные действия с одним и тем же родительским аккаунтом.
Приватные платежи и передача ценности
Помимо маршрутизации транзакций и управления нонсами, защита записи требует сокрытия идентичностей и активов, участвующих в переводе. Даже когда пользователь делает приватный запрос и транслирует транзакцию без цензуры, данные транзакции, записанные ончейн, остаются общедоступными. Любой может увидеть, кто, сколько и кому отправил, а фирмы по анализу цепей агрегируют эти данные в доступные для поиска профили, которые сохраняются бесконечно.
EIP-8182 (приватные переводы ETH и ERC-20) (открывается в новой вкладке), предложенный для обновления Hegotá, вводит нативный общий защищенный пул непосредственно в протокол Эфириума для переводов ETH и ERC-20. Пулы приватности используют криптографическое микширование, чтобы разорвать связь между депозитом и выводом, но сегодня они доступны только через приложения для приватности, кошельки и сети уровня 2 (l2).
Исторически сложилось так, что решения для приватности на уровне приложений дробили ликвидность и страдали от небольших наборов анонимности. EIP-8182 консолидирует защищенные переводы на уровне протокола, позволяя пользователям направлять средства через скрытые ключи доставки, не требуя специализированных архитектур кошельков или взаимодействия с фрагментированными опциональными приложениями.
Другие исследовательские подходы, продвигаемые для обеспечения приватности транзакций, включают доказательства, которые позволяют пользователям демонстрировать действительность сумм транзакций без раскрытия фактических значений (например, bulletproofs и доказательства диапазона). Исследования в области конфиденциальных транзакций направлены на скрытие сумм, при этом позволяя сети проверять, что никакая ценность не создается и не уничтожается.
Эти решения на уровне платежей опираются на инфраструктуру, описанную ранее в этом разделе. PIR защищает этап подготовки, фреймовые транзакции и FOCIL гарантируют, что приватные платежи достигнут мемпула без цензуры, а zkVM обеспечивают сложную криптографию, необходимую для скрытия ценности при сохранении гарантий безопасности сети.
Приватное доказательство и защита идентичности
Приватность — это не полное сокрытие. Речь идет о выборочном раскрытии, то есть о выборе того, какую информацию раскрывать, кому и на каких условиях. Эфириум поддерживает выборочное раскрытие с помощью доказательств с нулевым разглашением (ZKP), которые позволяют одной стороне доказать истинность утверждения, не раскрывая лежащие в его основе данные. Например, доказательство гражданства без раскрытия паспортных данных или доказательство достижения определенного возраста без раскрытия точной даты рождения.
Приватное доказательство связано с дорожной картой приватности, обеспечивая проверяемую идентичность без раскрытия данных на уровне протокола. В то время как приватное чтение и запись защищают метаданные транзакций, приватное доказательство гарантирует, что проверки идентичности и соответствия требованиям, необходимые для участия в реальном мире, не требуют передачи личных данных централизованным системам проверки.
В дорожной карте приватности Эфириума приватное доказательство поддерживается взаимодополняющими инфраструктурными направлениями: одно на уровне исполнения, чтобы сделать приватные вычисления возможными на уровне протокола, и другое на уровне доступа, которое делает приватные вычисления практичными на потребительских устройствах.
Виртуальные машины с нулевым разглашением (zkVM) позволяют смарт-контрактам выполнять свою логику и генерировать криптографическое доказательство того, что работа была выполнена правильно. Когда это доказательство действительно является доказательством с нулевым разглашением, оно ничего не раскрывает о входных данных, промежуточном состоянии или выходных данных, открывая возможности для приватных вычислений на уровне сети.
Название «zkVM» несет в себе нюанс; большинство систем, называемых сегодня zkVM, являются скорее краткими (succinct), чем с нулевым разглашением. Их доказательства невелики и быстро проверяются, но не обязательно скрывают данные, использованные для их генерации. Сегодня лишь несколько систем доказательства обеспечивают свойство скрытия, от которого зависят приложения для приватности. Бенчмарки клиентского доказательства (Client-Side Proving) (открывается в новой вкладке) отслеживают, какие zkVM были проанализированы на предмет фактического нулевого разглашения в свойствах их систем. Устранение этого пробела является частью работы над приватным доказательством в рамках дорожной карты.
Фреймовые транзакции (EIP-8141) также связаны с реализацией zkVM. Они могут использовать пользовательские схемы проверки для отправки переходов состояния, проверенных доказательством, что позволяет приложениям предлагать приватные среды исполнения и отправлять в публичную сеть Эфириума криптографическое доказательство того, что действие было выполнено правильно, без раскрытия самих данных транзакции.
Доказательства с нулевым разглашением отлично подходят для того, чтобы позволить отдельным лицам доказывать действительность своих данных, сохраняя их в тайне, но они не могут легко управлять смарт-контрактами, где нескольким пользователям необходимо одновременно взаимодействовать с общим пулом секретных данных.
Чтобы преодолеть этот разрыв, дорожная карта Эфириума включает полностью гомоморфное шифрование (FHE). FHE позволяет смарт-контрактам выполнять вычисления непосредственно над зашифрованными данными без необходимости расшифровывать или раскрывать лежащую в их основе информацию. Интеграция строительных блоков FHE и специализированных криптографических сопроцессоров в Эфириум имеет важное значение для децентрализованных приложений, которые полагаются на общее «скрытое состояние», таких как приватные автоматизированные маркетмейкеры (AMM), пулы конфиденциального кредитования или аукционы закрытого типа, где входные данные каждого участника должны взаимодействовать, оставаясь при этом полностью секретными.
Клиентское доказательство делает генерацию этих доказательств приватности практичной на повседневных устройствах. Проект Client-Side Proving поддерживает общедоступный набор бенчмарков, сравнивающий системы доказательства и zkVM на потребительском оборудовании, публикуя результаты на ethproofs.org (открывается в новой вкладке). Технические исследования нацелены на прозрачные, постквантовые доказательства с прямой ончейн-проверкой, что делает приватные вычисления более быстрыми, простыми для проверки непосредственно в сети Эфириума и жизнеспособными на мобильных устройствах.
Инициатива zkID (открывается в новой вкладке) создала инфраструктуру с открытым исходным кодом, согласованную с глобальными фреймворками идентичности, включая кошелек European Digital Identity (EUDI). Система открытых анонимных учетных данных (OpenAC) обеспечивает невозможность связывания выданных учетных данных, гарантируя, что несколько доказательств, сгенерированных одним и тем же пользователем на разных платформах, не могут быть соотнесены с одним профилем.
В сфере управления протокол минимальной инфраструктуры против сговора (MACI) (открывается в новой вкладке) обеспечивает отсутствие квитанций, что делает криптографически невозможным доказать, как проголосовал аккаунт. Поскольку избиратели не могут предоставить квитанцию, подтверждающую их выбор, подкуп голосов и принуждение теряют свой экономический стимул. MACI обеспечивает безопасность реальных решений о финансировании с 2020 года через clr.fund (открывается в новой вкладке), который распределил миллионы долларов в виде квадратичного финансирования на общественные блага Эфириума.
Голосование с сохранением приватности уже защищает реальных избирателей в условиях высоких ставок. Freedom Tool от Rarimo (открывается в новой вкладке) использует проверку паспортов с нулевым разглашением, чтобы позволить гражданам доказать свое право голоса, не раскрывая свою личность. Этот инструмент обеспечил проведение анонимных теневых выборов и оппозиционных опросов в таких странах, как Россия (оппозиционное голосование Russia2024 (открывается в новой вкладке)), Грузия (приложение для опросов United Space) и Иран (проект Iranians Vote), где безопасность избирателей зависит от криптографической тайны голосования.
Приватное доказательство также обеспечивает приватность с учетом нормативных требований (compliance-aware privacy). Решения для приватности, такие как пулы приватности, свободно принимают депозиты, но требуют от пользователей генерировать доказательства с нулевым разглашением того, что их средства не пересекаются с известными вредоносными адресами, прежде чем осуществлять вывод. Программируемая модель соответствия требованиям отделяет акт защиты транзакций от акта демонстрации соответствия нормативным требованиям, позволяя обычным пользователям совершать транзакции приватно, соблюдая при этом институциональные требования.
zkEVM могут выполнять эти проверки соответствия приватно, подтверждая нормативный статус без раскрытия деталей транзакции или идентичности пользователей.
Текущий прогресс дорожной карты
Направление развития приватности в Эфириуме определяется согласованностью в масштабах всей экосистемы, а не какой-либо одной организацией. Дорожная карта strawmap.org (открывается в новой вкладке) собирает предлагаемые обновления со всей экосистемы, чтобы отслеживать и предлагать направления, по которым сообщество достигло консенсуса. Исследователи из Фонда Ethereum помогают управлять параллельной дорожной картой исследований и разработок в исследовательской экосистеме, ориентированной на продвижение инструментов приватности на уровне доступа, инфраструктуры идентичности и систем с учетом нормативных требований. Оба примера отражают один и тот же базовый приоритет — сделать приватность в Эфириуме структурной, а не опциональной.
Исследования и разработки в области приватности в Эфириуме охватывают десятки команд по всей экосистемы. Ведется работа над обновлениями протокола, решениями на уровне доступа, инфраструктурой идентичности и инструментами с учетом нормативных требований.
Обновления протокола: EIP-8141 (фреймовые транзакции), EIP-7805 (FOCIL), EIP-8250 (нонсы с ключами) и EIP-8182 (защищенные пулы на уровне протокола) находятся в активной разработке и рассматриваются для обновления Hegotá (открывается в новой вкладке) — следующего обновления сети после Гламстердам. EIP-8025 (опциональные доказательства исполнения) и деревья Веркла также нацелены на Hegotá, обеспечивая основу для приватных вычислений на базе zkEVM в основной сети Ethereum. Параллельно развиваются исследования сопроцессоров FHE для обеспечения многосторонних зашифрованных смарт-контрактов.
Уровень доступа: исследования PIR продвигаются вперед, а активные реализации тестируются инфраструктурными командами. SDK кошелька Kohaku находится в стадии разработки в качестве эталона с открытым исходным кодом для кошельков, сохраняющих приватность.
Клиентское доказательство: команды активно используют результаты тестов на основе бенчмарков для оптимизации работы доказательств с нулевым разглашением на стандартных устройствах. Такие проекты, как Spartan-WHIR, продвигают безопасные, квантово-устойчивые доказательства, которые можно легко проверить непосредственно в сети Эфириума. Исследовательские инициативы, такие как leanVM, предоставляют легкую zkVM, предназначенную для объединения нескольких криптографических подписей вместе, что сокращает размер данных квантово-устойчивых подписей в 250 раз для экономии места и снижения сетевых затрат.
Идентичность и доказательство: инициатива zkID создает оптимизированные схемы доказательства для мобильных устройств. MACI продолжает обеспечивать безопасность раундов квадратичного финансирования и управления ДАО, такие инструменты, как Freedom Tool от Rarimo, переносят голосование с нулевым разглашением на реальные выборы, и продолжаются текущие исследования стандартов идентичности, сохраняющих приватность.
Ни одна часть этой работы не завершена. Сроки — это цели, а не гарантии, и процесс управления на основе консенсуса в Эфириуме означает, что дорожная карта может меняться по мере продвижения исследований. Но масштаб активной разработки и количество команд, работающих над приватностью, представляют собой четкую приверженность тому, чтобы сделать Эфириум устойчивым к извлечению ценности по умолчанию.
Дополнительная литература
- Приватность в Эфириуме
- Дорожная карта PSE: 2025 год и далее (открывается в новой вкладке)
- Мандат Фонда Ethereum
- strawmap.org (открывается в новой вкладке)
- Доказательства с нулевым разглашением
- Децентрализованная идентичность
- Дорожная карта Kohaku (открывается в новой вкладке)
- Бенчмарки клиентского доказательства (открывается в новой вкладке)
- zkEVM в цифрах (открывается в новой вкладке)