Zcash 開發者提出量子隱私修復方案以應對 NEAR Intents 交換

Zcash 基礎設施開發者 Zakura 提出了新的錢包安全功能，將為每個通過 NEAR Intents 進行的 ZEC 交換提供單獨的查看金鑰，以保護用戶的交易歷史免受未來潛在的量子計算攻擊。
摘要

• Zcash 開發者 Zakura 提出了新的錢包功能，將為每個通過 NEAR Intents 進行的 ZEC 交換分配一個單獨的查看金鑰。
• 該提案解決了一個隱私風險，即公開暴露的 Zcash 地址可能使未來的量子計算機能夠揭示用戶的歷史支付。
• Zakura 的設計將限制任何恢復的查看金鑰僅適用於單一交換，同時保持錢包現有的支出金鑰不變。
• 該系統將使用私密信息檢索來幫助錢包恢復交換交易，而不將其地址暴露給數據庫操作員。
• 使用 Zakura 的庫的軟體錢包，包括 Vizor，可能在未來幾周內整合該功能，而硬體錢包的支持將隨後推出。

在一篇工程文章中，Zakura 開發者 Adam Tucker 解釋了該提議的系統將防止攻擊者利用單一公開暴露的 Zcash 地址來揭示用戶的保護帳戶中的支付。

這一功能稱為一次性進入查看金鑰，將為每次交換生成不同的金鑰，同時保持錢包現有的支出金鑰不變。根據團隊的說法，使用 Zakura 的開源庫構建的錢包可以在未來幾周內開始整合該功能。

Zakura 指出 NEAR Intents 是一個特別的關注點，因為跨鏈交換服務會在 NEAR 的公共區塊鏈上永久發布某些 Zcash 地址，即使交易在不需要退款的情況下完成。

儘管當前的計算機無法利用暴露的信息來恢復基礎的查看金鑰，但團隊警告說，足夠強大的量子計算機最終可能會做到這一點。

Zcash 通過 NEAR Intents 交換暴露退款地址

NEAR Intents 允許用戶在不同區塊鏈之間交換資產，而無需手動管理每一步交易。

當某人將保護的 ZEC 交換為以太坊上的 USDC 時，他們的錢包會將 ZEC 發送到與該服務相關的存款地址。交換請求包含一個退款地址，任何未使用的 ZEC 可以返回到該地址。

根據 Zakura 的技術解釋，退款地址在存款註冊後會被記錄在 NEAR 的公共區塊鏈上。

即使交換成功且服務從未發送退款，該地址仍然是公開可訪問的。

Zcash 錢包通常可以生成多個看似無關的保護地址。然而，與單一帳戶相關的地址通常共享一個進入查看金鑰，這使得錢包能夠識別和解密發送給它的支付。

基礎的加密技術使用橢圓曲線計算，常規計算機無法實際逆轉。

Zakura 警告說，運行 Shor 算法的足夠強大的量子計算機理論上可以從一個暴露的保護地址中恢復進入查看金鑰。

擁有恢復的金鑰的攻擊者將能夠識別該帳戶收到的支付，包括其金額和附加的私人備註。

這一暴露問題關乎交易隱私，而非資金的直接控制。Zcash 使用單獨的加密金鑰來授權支出，這意味著恢復的進入查看金鑰本身不會使攻擊者能夠轉移用戶的 ZEC。

團隊解釋說，保護交易通常不會在 Zcash 區塊鏈上公開接收者的地址。然而，公開記錄的交換地址創造了一個未來攻擊者可能收集的永久信息來源。

該問題適用於雙向的交換。從ZEC轉換到其他網絡資產的交易所會發布退款地址，而轉換為ZEC的交換則會發布接收的保護地址。

Zcash在跨鏈交易中的使用已超越普通的代幣轉移。九月份，Aurora Intents處理了超過1900萬美元的交易，涉及1718筆與zkSNARKS拍賣相關的交換，佔轉換並存入以ZEC計價的銷售資產的一半以上。

這些交易使用NEAR Intents解決方案將其他網絡的資產轉換為ZEC，而目的地的出價則保持在Zcash上是保護的。

Zakura的提議修復保持在一個帳戶下的支出

Zakura的提議解決方案為每個交換地址分配一個單獨的進來查看密鑰，而不需要用戶每次都創建一個新的錢包帳戶。

根據設計，錢包使用其現有帳戶憑證、地址的預期用途和識別交換的索引來派生一個新的密鑰。

因此，每個地址將擁有自己的查看密鑰，而原始的支出密鑰則繼續控制通過所有這些地址接收的資金。

工程帖子解釋了該過程如何改變用於派生進來查看密鑰的隨機組件。帳戶的授權和無效密鑰保持不變。

Zakura使用了一種密鑰哈希結構，這種結構已經被Zcash的ZIP 32密鑰派生系統使用，並且有一個單獨的域標識符來區分交換密鑰和現有的內部錢包密鑰。

根據團隊的說法，恢復一個交換的查看密鑰只會顯示與該地址相關的支付。將恢復的密鑰鏈接到其他交換地址需要反向哈希派生。

為每筆交易創建一個完全獨立的Zcash帳戶可以提供類似的分離，但Zakura表示這種方法會對硬體錢包用戶造成問題。

根據帖子，Keystone的Zcash實現目前僅支持從帳戶索引0簽署交易。Ledger可以訪問多個帳戶，但在從不同帳戶支出資金時需要單獨的交易和批准。

因此，一個在多個交換帳戶中累積資金的用戶在嘗試支出時可能會面臨限制或重複的批准請求。

提議的一次性密鑰設計將使資金可以通過原始帳戶及其現有的授權過程進行支出。

Zakura表示，其實現將在發出的ZEC交換的變更輸出中留下加密的註釋。該註釋記錄了用於派生退款地址的索引，允許錢包在恢復過程中重建適當的密鑰。

一旦NEAR完成交換，任何返回到指定地址的未使用ZEC可以使用錢包的正常支出密鑰進行支出。

錢包恢復使用私有數據庫搜索

Zakura提議的方案的另一部分解決了當錢包需要恢復與數百個單獨查看密鑰相關的支付時所產生的額外工作。

Zcash錢包通常通過檢查加密的交易輸出與其查看密鑰來識別進來的支付。

根據提議的設計，每個交換將生成另一個密鑰，這可能需要在錢包恢復期間進行檢查。

根據工程帖子，隨著交換數量的增加，重複掃描整個區塊鏈的每個密鑰將使恢復變得越來越慢。

Zakura提議使用私有信息檢索（PIR）來定位相關交易，而不向數據庫運營商透露錢包的地址。

該系統依賴於NEAR的Zcash橋的特定功能。其發出的交易使用全零的發出查看密鑰，允許根據其目的地地址對交易進行索引。

一個恢復其交易歷史的錢包首先會下載過濾器，以識別可能通過橋接接收付款的地址。

這些過濾器是完整下載的，因此伺服器不會得知哪些地址屬於用戶。

當過濾器識別到可能的付款時，錢包會使用 PIR 提交加密的資料庫請求。伺服器可以返回匹配交易的位置，而不會得知查詢的是哪個地址。

Zakura 表示，該系統使用了相同的基於格的私密檢索技術，這是為其透明錢包查詢和 Zcash 持幣者投票所開發的。

對於 ZEC 的交換，恢復過程略有不同，因為接收錢包不會創建包含地址索引記錄的外發 Zcash 交易。

在這些情況下，錢包將按順序生成地址，並將其與已發布的過濾器進行檢查，直到遇到 30 個連續的地址，這些地址既未接收付款，也未提供給 NEAR。

團隊表示，放棄的交換報價不會導致地址重複使用，因為每個新交易都會接收一個 NEAR 之前未遇到的地址。

Zcash 量子保護仍在開發中

Zakura 的提案正值 Zcash 開發者準備針對未來量子攻擊交易簽名的獨立保護。

正如 crypto.news 之前報導的，開發者已將 2027 年 1 月定為引入後量子簽名指令的目標，這將允許透明的 Zcash 交易使用基於哈希的簽名。

所提議的指令將解決與一次性查看密鑰不同的安全問題。它們旨在保護支出授權，而 Zakura 最新的設計則專注於防止歷史隱蔽支付通過暴露的地址相互連結。

根據早前的報導，大約 1196 萬 ZEC，約佔截至 10 月 8 日發行供應的 70%，被保存在透明地址中。

Zcash 的 7 月 Ironwood 網絡升級通過 ZIP 2005 引入了量子可恢復票據，允許在量子計算威脅現有加密保護的情況下開發未來的恢復機制。

然而，該功能並未獨立使網絡具備量子安全性，因為仍需設計和啟動單獨的恢復協議。

隨著谷歌最新的研究涉及其 Willow 處理器，對量子攻擊的擔憂引起了關注。

10 月 15 日，谷歌報告使用一種稱為魔法狀態培養的技術，量子計算錯誤減少了 40 倍。

該實驗在研究人員的測試方法下達到了 99.99% 的邏輯保真度，儘管它並未展示對 Bitcoin、Zcash 或其他加密貨幣網絡的攻擊。

尚未公開展示出能夠恢復 Zcash 使用的橢圓曲線密鑰的量子計算機。

Zakura 尚未宣布其一次性查看密鑰功能的確定發布日期。團隊預計使用其加密庫的軟體錢包，包括 Vizor，將在未來幾周內開始整合該設計。

硬體錢包的支持將在相關固件能夠適應新的密鑰衍生過程後跟進。