블록 체인의 개인 정보 보호 기술은 무엇이며이를 달성하는 방법은 무엇입니까?

블록 체인은 제로 지식 증거, 동종 암호화, 링 서명, 기밀 거래 및 믹스 네트워크를 사용하여 개인 정보를 향상시켜 구현에 따라 다양한 수준의 보안 및 효율성을 제공합니다.

2025/03/03 14:42

블록 체인의 개인 정보 보호 기술은 무엇이며이를 달성하는 방법은 무엇입니까?

핵심 사항 :

• 제로 지식 증명 (ZKP) : 사용자가 기본 데이터를 밝히지 않고 진술의 유효성을 증명할 수 있습니다. 다양한 유형의 ZKP는 다양한 수준의 효율성과 복잡성을 제공합니다.
• 동종 암호화 : 암호 해독없이 암호화 된 데이터에서 계산을 수행하여 처리 중에 데이터 개인 정보를 보존 할 수 있습니다. 다른 체계는 다른 기능과 성능 특성을 제공합니다.
• Ring Signatures : 사용자가 그룹의 일환으로 익명으로 거래에 서명하여 True Signer의 신원을 가릴 수 있습니다. 링 시그니처의 보안 및 확장 성은 구현에 따라 다릅니다.
• 기밀 거래 : 거래 금액과 관련 주소를 숨기는 데 사용되는 기술, 블록 체인 네트워크의 개인 정보를 향상시킵니다. 특정 구현은 개인 정보 및 보안 균형을 맞추기위한 접근 방식이 다릅니다.
• 믹스 네트워크 : 여러 노드를 통한 트랜잭션을 경로로 경로로하여 원점과 대상을 난독 화하여 자금의 흐름을 추적하기가 어렵습니다. 믹스 네트워크의 복잡성과 보안은 중요한 설계 고려 사항입니다.

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1. 제로 지식 증명 (ZKPS)

제로 지식 증거는 암호화 기술로 한 당사자 (잠언)가 다른 당사자 (검증 자)에게 진술 자체의 진실을 넘어서는 정보를 공개하지 않고 진술이 사실임을 증명할 수 있도록 허용합니다. 해결책을 밝히지 않고 복잡한 퍼즐에 대한 해결책을 알고 싶어한다고 상상해보십시오. ZKP는 이것을 가능하게합니다. 블록 체인의 맥락에서, 이는 거래 또는 사용자의 신원의 특정 세부 정보를 공개하지 않고 자금의 소유권을 입증하거나 거래의 유효성을 확인하는 것을 의미합니다.

여러 유형의 ZKP가 존재하며, 각각의 강점과 약점이 있습니다.

• ZK-SNARKS (제로 지식 간결하지 않은 지식에 대한 비회용 인수) : 이들은 매우 효율적이며 속도와 검증 자 사이의 단일 상호 작용 만 필요합니다. 그러나 신중하게 관리하지 않으면 취약점을 도입 할 수있는 신뢰할 수있는 설정을 구현하기가 복잡하고 신뢰할 수있는 설정이 필요합니다. 신뢰할 수있는 설정은 모든 후속 증명에 사용되는 매개 변수를 생성합니다. 이러한 매개 변수를 손상 시키면 전체 시스템의 보안이 손상됩니다. ZK-SNARKS의 간결함은 증거가 작고 빠르며 검증하기가 빠르기 때문에 모바일 장치와 같은 자원으로 제한된 환경에서 사용하기에 적합하다는 것을 의미합니다. 그러나 기본 수학의 복잡성으로 인해 올바르게 구현하기가 어려워집니다.
• ZK-STARKS (제로 지식 확장 가능한 지식의 인수) : ZK-SNARKS와 유사하지만 신뢰할 수있는 설정이 필요하지 않습니다. 이는 잠재적 인 실패 지점을 제거하기 때문에 보안 측면에서 중요한 이점입니다. 그러나 ZK-Starks는 일반적으로 ZK-SNARK보다 더 큰 증거를 생성하여 성능과 확장 성에 잠재적으로 영향을 미칩니다. ZK-Starks의 투명한 특성은 신뢰와 감사를 향상 시키지만 이는 ZK-SNARK에 비해 증거 크기 및 검증 시간이 증가하는 비용으로 발생합니다. 보안, 확장 성 및 증거 크기 사이의 상충 관계는 ZK-SNARKS와 ZK-Starks 중에서 선택할 때 중요한 고려 사항입니다.
• 방탄 : 이들은 ZK-SNARK의 효율성과 ZK-Starks의 투명성 사이의 균형을 제공하는보다 최근의 개발입니다. 비교적 높은 수준의 보안을 유지하면서 ZK-Stark보다 더 나은 성능을 달성합니다. 방탄은 범위 증명에 특히 유용하며, 이는 실제 값을 밝히지 않고 값이 특정 범위에 속함을 증명하는 데 중요합니다. ZK-SNARKS 및 ZK-Starks에 비해 방탄의 복잡성이 감소하면 구현 및 감사가 더 쉽습니다. 트레이드 오프는 ZK-SNARK에 비해 약간 더 큰 증거 크기를 포함하지만 효율성과 투명성의 개선은 종종 이러한 단점보다 중요합니다.

ZKP 체계의 선택은 특정 응용 프로그램 및 보안, 효율성 및 투명성의 우선 순위에 크게 의존합니다.

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2. 동종 암호화

동종 암호화를 통해 암호 해독없이 암호화 된 데이터에서 계산을 수행 할 수 있습니다. 이는 기본 정보를 공개하지 않고 민감한 데이터를 처리 할 수 ​​있으므로 개인 정보 보호 보존 계산에 중요합니다. 블록 체인 컨텍스트에서 이는 실제 값을 밝히지 않고 트랜잭션 금액 또는 기타 데이터에 대한 계산을 수행하는 것을 의미 할 수 있습니다.

다른 유형의 동종 암호화가 존재합니다.

• 부분적으로 동종 암호화 (PHE) : 암호화 된 데이터에 대한 제한된 작업 세트 만 허용합니다. 예를 들어, 일부 PHE 체계는 추가 또는 곱셈 만 허용하지만 둘 다를 허용하지 않습니다. 많은 계산에는 운영의 조합이 필요하기 때문에이 제한은 적용 가능성을 제한합니다. PHE의 제한된 기능은 종종 특정 계산에 맞게 신중한 설계와 최적화가 필요합니다.
• 다소 동종 암호화 (SHE) : 암호 텍스트가 너무 커지기 전에 암호화 된 데이터에 대한 제한된 수의 작업이 효율적으로 다루기 전에 제한된 수의 작업을 허용합니다. 이는 암호화 된 데이터에서 수행 할 수있는 작업 수가 제한되어 있음을 의미합니다. 그녀의 효율성은 운영 수가 증가함에 따라 저하되어 복잡한 계산에 덜 적합합니다. Right를 선택하는 것은 특정 계산 요구와 계산 효율성과 허용 된 운영 수 사이의 절충에 크게 의존합니다.
• 완전 동질성 암호화 (FHE) : 암호화 된 데이터에서 임의의 수의 작업을 허용합니다. 이것은 Homomorphic 암호화의 성배입니다. PRE와 그녀의 한계를 제거합니다. 그러나 FHE 체계는 다른 암호화 작업보다 계산 비용이 많이 들고 상당히 느려집니다. FHE의 높은 계산 비용은 종종 많은 응용 프로그램, 특히 자원으로 제한된 환경에서 비현실적입니다. 연구는 FHE의 효율성을 계속 향상 시키지만 계산 집약적 솔루션으로 남아 있습니다.

동종 암호화 체계의 선택은 계산 요구와 허용 가능한 성능 트레이드 오프에 의해 결정됩니다. 복잡성과 계산 간접비는 중요한 고려 사항입니다.

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3. 링 서명

링 서명을 통해 사용자는 그룹의 일부로 익명으로 거래에 서명 할 수 있습니다. 이 서명은 거래가 그룹 구성원이 서명했음을 증명하지만 어떤 회원이 서명했는지는 밝히지 않습니다. 블록 체인 컨텍스트에서는 발신자의 신원을 가리면 개인 정보를 향상시킵니다. 링 서명의 보안은 서명자를 링의 다른 멤버와 구별하는 데 어려움에 의존합니다.

링 서명의 보안 및 확장 성은 특정 구현에 따라 다릅니다. 더 큰 고리는 더 큰 익명 성을 제공하지만 검증의 계산 비용을 증가시킵니다. 적절한 링 크기를 선택하려면 익명 성과 성능의 균형을 잡는 것이 포함됩니다. Ring Signature Scheme에 사용 된 암호화 프리미티브는 보안 및 효율성에 중요한 역할을합니다. 효율적이고 안전한 링 서명 체계는 성능과 익명 수준을 향상시키기 위해 적극적으로 연구됩니다.

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4. 기밀 거래

기밀 거래는 거래 금액과 관련된 주소를 숨기는 것을 목표로합니다. 이것은 Pedersen 약속 및 범위 증거와 같은 암호화 기술을 사용하여 달성됩니다. Pedersen의 약속은 사용자가 공개하지 않고 값을 약속 할 수있게하는 반면, 범위 증거는 값이 실제 값을 밝히지 않고 특정 범위에 속함을 증명합니다.

다른 블록 체인 구현마다 기밀 거래에 대한 접근 방식이 다릅니다. 일부는 기존 합의 메커니즘과 호환되는 기술을 사용하는 반면, 다른 일부는 핵심 프로토콜을 수정해야합니다. 개인 정보 보호와 보안의 균형은 중요한 설계 고려 사항입니다. 지나치게 복잡한 체계는 트랜잭션 처리 시간을 증가시키고 확장 성을 줄일 수 있습니다. 암호화 프리미티브의 선택과 기밀 트랜잭션 프로토콜의 설계는 시스템의 전반적인 보안 및 효율성에 영향을 미칩니다.

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5. 믹스 네트워크

네트워크는 여러 노드를 통해 트랜잭션을 라우팅하여 원점과 대상을 난독 화합니다. 네트워크의 각 노드는 한 번의 트랜잭션 배치를 수신하고 다시 문서화하여 다음 노드로 전달합니다. 이 과정은 자금의 흐름을 추적하기가 어렵습니다. 믹스 네트워크의 보안은 개별 노드의 익명 성 속성과 전체 네트워크 토폴로지에 따라 다릅니다.

믹스 네트워크의 복잡성과 보안은 중요한 설계 고려 사항입니다. 강력한 믹스 네트워크에는 신중한 암호화 프리미티브 및 네트워크 아키텍처가 필요합니다. 여러 노드를 통한 라우팅 트랜잭션과 관련된 통신 오버 헤드 및 대기 시간은 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 익명 성과 효율성의 균형은 효과적이고 확장 가능한 믹스 네트워크를 설계하는 데 중요한 과제입니다. 또한, 단일 엔터티가 네트워크에서 여러 노드를 제어하는 ​​Sybil 공격의 가능성을 신중하게 해결해야합니다.

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FAQ :

Q : 다른 개인 정보 보호 기술 간의 상충 관계는 무엇입니까?

A : 각 기술은 트레이드 오프를 제공합니다. ZKP는 강력한 개인 정보를 제공하지만 제도에 따라 계산 비용이 많이들 수 있습니다. 동종 암호화는 암호화 된 데이터에 대한 계산을 허용하지만 기존 계산보다 상당히 느릴 수 있습니다. 링 서명은 익명 성을 제공하지만 더 큰 고리로 검증 복잡성을 증가시킵니다. 기밀 거래는 개인 정보 및 효율성 균형을 유지하지만 프로토콜 수정이 필요할 수 있습니다. 믹스 네트워크는 익명 성을 향상 시키지만 대기 시간과 복잡성을 도입합니다. 최적의 선택은 특정 응용 프로그램의 요구와 우선 순위에 따라 다릅니다.

Q : 이러한 기술은 공격에 대한 얼마나 안전합니까?

A : 각 기술의 보안은 특정 구현 및 기본 암호화 가정에 따라 다릅니다. 적절하게 구현 된 ZKP, 동성 암호화 체계 및 기타 기술은 다양한 공격에 대한 강력한 보안을 제공합니다. 그러나 취약점은 제대로 구현되지 않은 시스템에 존재하거나 근본적인 암호화 가정이 파손 된 경우에 존재할 수 있습니다. 이러한 기술의 지속적인 보안을 보장하기 위해 지속적인 연구 및 감사는 중요합니다.

Q :이 기술은 모든 블록 체인 응용 프로그램에 적합합니까?

A : 아니요, 각 기술의 적합성은 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. 일부 응용 프로그램은 강력한 프라이버시보다 높은 처리량을 우선시 할 수있는 반면, 다른 응용 프로그램은 가능한 가장 강력한 익명 성을 요구할 수 있습니다. 기술 선택은 응용 프로그램의 요구와 관련된 트레이드 오프를 신중하게 고려해야합니다. 간단한 응용 프로그램은 복잡한 개인 정보 보호 기술의 오버 헤드로부터 이점을 얻지 못할 수 있습니다.

Q : 블록 체인 프라이버시에서 미래의 연구 방향은 무엇입니까?

A : 기존 기술의 효율성과 보안을 향상시키고 새로운 접근법을 탐색하는 연구에 대한 연구는 계속됩니다. 여기에는 ZKP의 진보, 동종 암호화 및 기타 개인 정보 보호 기술 기술이 포함됩니다. 연구는 또한 이러한 기술을 기존 블록 체인 프로토콜에보다 원활하게 통합하고 개인 정보 보호 계산과 관련된 확장 성 문제를 해결하는 데 중점을 둡니다. 새롭고보다 효율적이며 안전한 암호화 프리미티브의 개발은 주요 초점 영역입니다. 또한 Research는 블록 체인 개인 정보 보호 및 연합 학습 및 안전한 다당 계산과 같은 기타 신흥 기술의 교차점을 탐구합니다.