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，用戶可以通過這些窗口窺探另一個(gè)用戶的身份。這些利益相關(guān)方，無論是分析公司、政府還是任何有足夠IT知識的人，都可以使用點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析將比特幣公共地址鏈接到其他IP地址，讓他們知道誰擁有一個(gè)錢包和誰是在發(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。這顯然是對隱私的侵犯，比特幣社區(qū)長期以來一直在努力尋找解決這個(gè)問題的辦法。

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。

這種廣播過程被稱為擴(kuò)散。它開始于源節(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)就會繼續(xù)通過向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送事務(wù)以指數(shù)延遲來獨(dú)立傳播該事務(wù)。

Giulia Fanti在葡萄牙里斯本的比特幣會議上介紹了Dandelion，他解釋說，源節(jié)點(diǎn)的IP地址經(jīng)?？梢员蛔R別出來，因?yàn)椤皵U(kuò)散是容易被檢測到的?！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，但這不一定是萬無一失的。從這里開始，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)中繼過程，使對手跟蹤事務(wù)變得更加復(fù)雜。從本質(zhì)上說，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_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)會通過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)該會混淆廣播的來源， 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

Dandelion的提議被認(rèn)為是解決比特幣匿名問題的可行步驟，該問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，一枚像門羅幣這樣的代幣正在開發(fā)。

團(tuán)隊(duì)經(jīng)常被問及為什么它不能實(shí)現(xiàn)門羅幣 關(guān)注的相同的路由。Fanti在她的演講中承認(rèn)，“門羅幣正在解決Dandelion試圖解決的問題，但他說，要在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)還需要很長的時(shí)間，因?yàn)殚T羅幣開發(fā)團(tuán)隊(duì)自2014年以來一直在努力解決這個(gè)問題?！?/p>

自2017年首次采用Dandelion以來，它一直專注于自己的“自下而上”的方法。在對代碼進(jìn)行同行評議后，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，該白皮書采用了一種更新的方法（稱為“Dandelion++”）。

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