Dandelion解決方案，有效地解決了比特幣匿名用戶

很多人都知道比特幣是一種匿名的數(shù)字貨幣，其隱私特征預(yù)示著比特幣會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)的黑暗網(wǎng)絡(luò)中隱約出現(xiàn)。

這些人可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)比特幣遠(yuǎn)非只是單純的匿名。它的底層技術(shù)“區(qū)塊鏈”的假名比任何東西都要多，實(shí)際上它有許多技術(shù)窗口，用戶可以通過(guò)這些窗口窺探另一個(gè)用戶的身份。這些利益相關(guān)方，無(wú)論是分析公司、政府還是任何有足夠IT知識(shí)的人，都可以使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析將比特幣公共地址鏈接到其他IP地址，讓他們知道誰(shuí)擁有一個(gè)錢(qián)包和誰(shuí)是在發(fā)送他們的資金。

在追蹤交易和公共地址回到他們的用戶的IP地址時(shí)，這些“間諜”，也被稱為“敵人”，即有效地匿名用戶。這顯然是對(duì)隱私的侵犯，比特幣社區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)一直在努力尋找解決這個(gè)問(wèn)題的辦法。

進(jìn)入談話的是Dandelion，一個(gè)由Shaileshh Bojja Venkatakrishnan， Surya Bakshi， Bradley Denby， Shruti Bhargava， Andrew Miller 和Pramod Viswanath、還有麻省理工學(xué)院Carnegie Mellon和伊利諾伊大學(xué)的研究人員共同開(kāi)發(fā)的協(xié)議。如果理論能在應(yīng)用中成立，Dandelion將有效地中和在損害用戶身份方面起重要作用。

問(wèn)題

通常，每當(dāng)有人在比特幣的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送事務(wù)時(shí)，該事務(wù)就會(huì)被廣播到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到被礦工接收并包含在一個(gè)塊中。

這種廣播過(guò)程被稱為擴(kuò)散。它開(kāi)始于源節(jié)點(diǎn)（創(chuàng)建事務(wù)的節(jié)點(diǎn)）將其傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)。一旦此節(jié)點(diǎn)廣播事務(wù)，組成網(wǎng)絡(luò)的其他每個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)繼續(xù)通過(guò)向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送事務(wù)以指數(shù)延遲來(lái)獨(dú)立傳播該事務(wù)。

Giulia Fanti在葡萄牙里斯本的比特幣會(huì)議上介紹了Dandelion，他解釋說(shuō)，源節(jié)點(diǎn)的IP地址經(jīng)常可以被識(shí)別出來(lái)，因?yàn)椤皵U(kuò)散是容易被檢測(cè)到的?！碑?dāng)協(xié)作的間諜節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)事務(wù)時(shí)，它們可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分析，以在網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)回溯其步驟。

基本上，通過(guò)觀察每個(gè)廣播的時(shí)間安排和檢查中繼的結(jié)構(gòu)，間諜可以追蹤一個(gè)事務(wù)返回到它的源節(jié)點(diǎn)的概率很高，但這不一定是萬(wàn)無(wú)一失的。從這里開(kāi)始，間諜收集交易發(fā)送者的IP地址的可能性很高。

Dandelion的解決方案

Dandelion旨在抽象事務(wù)中繼過(guò)程，使對(duì)手跟蹤事務(wù)變得更加復(fù)雜。從本質(zhì)上說(shuō)，這將使我們幾乎不可能跟蹤廣播計(jì)時(shí)和中繼結(jié)構(gòu)的亂七八糟軌跡，從而返回到最初傳輸事務(wù)的源節(jié)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)， Dandelion在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)散事務(wù)之前， 通過(guò)可變數(shù)量的節(jié)點(diǎn)在隨機(jī)路徑上發(fā)送事務(wù)。隨機(jī)通路被稱為協(xié)議的詞干階段， 因?yàn)樵谖枧_(tái)上中繼的事務(wù)只在彼此之間共享， 從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到下一個(gè)。擴(kuò)散階段稱為 “絨毛階段”， 因?yàn)槭聞?wù)被廣播到多個(gè)節(jié)點(diǎn)， 以便在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳播。

Fanti在演講中所示的蒲公英結(jié)構(gòu)的屏幕截圖

在主干階段， 每個(gè)節(jié)點(diǎn)基本上都有50%的機(jī)會(huì)通過(guò)將廣播中繼到另一節(jié)點(diǎn)或?qū)⑹聞?wù)擴(kuò)散到網(wǎng)絡(luò)的其余部分， 從而繼續(xù)進(jìn)行主干階段。如果傳遞， 則下一個(gè)節(jié)點(diǎn)將出現(xiàn)相同的賠率， 并且事務(wù)將一個(gè)接一個(gè)地傳遞， 直到觸發(fā)一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程。

在擴(kuò)散之前添加第一個(gè)事務(wù)階段意味著為事務(wù)廣播過(guò)程提供一個(gè)額外的匿名層。如果網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)散前將事務(wù)傳遞到多個(gè)潛在的源節(jié)點(diǎn)， 理論上， 這應(yīng)該會(huì)混淆廣播的來(lái)源， 從而使它極其難以明確地將事務(wù)跟蹤回其源頭。

Dandelion的成長(zhǎng)

Dandelion的提議被認(rèn)為是解決比特幣匿名問(wèn)題的可行步驟，該問(wèn)題不涉及徹底修改其代碼，以使其與p2p網(wǎng)絡(luò)模糊處理工具相結(jié)合——例如，一枚像門(mén)羅幣這樣的代幣正在開(kāi)發(fā)。

團(tuán)隊(duì)經(jīng)常被問(wèn)及為什么它不能實(shí)現(xiàn)門(mén)羅幣 關(guān)注的相同的路由。Fanti在她的演講中承認(rèn)，“門(mén)羅幣正在解決Dandelion試圖解決的問(wèn)題，但他說(shuō)，要在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)還需要很長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)殚T(mén)羅幣開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)自2014年以來(lái)一直在努力解決這個(gè)問(wèn)題?！?/p>

自2017年首次采用Dandelion以來(lái)，它一直專注于自己的“自下而上”的方法。在對(duì)代碼進(jìn)行同行評(píng)議后，該團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了他們的工作，并在2018年5月重新發(fā)布了一份新的白皮書(shū)，該白皮書(shū)采用了一種更新的方法（稱為“Dandelion++”）。

預(yù)計(jì)Dandelion將被應(yīng)用到未來(lái)的比特幣核心更新中，不過(guò)在即將發(fā)布的0.17.0版本中，它還沒(méi)有準(zhǔn)備好。