¿Qué son las firmas de anillo? Proporcionar privacidad para las criptomonedas

¿Qué son las firmas de anillo?

Con un énfasis constante en la privacidad dentro de las criptomonedas que están colocando los usuarios, los avances significativos en la tecnología y cómo se implementan en estas redes distribuidas han permitido un nivel impresionante de anonimato digital en el intercambio de valor..

En particular, una tecnología decisiva conocida como firmas de anillo se ha implementado en varias criptomonedas centradas en la privacidad, en particular las monedas CryptoNote, que se han convertido en líderes en el ámbito de la privacidad del usuario..

Fondo de firmas de anillo

Las firmas de anillo son un tipo de firma digital criptográfica y en realidad fueron inventadas en 2001 por Ron Rivest, Adi Shamir y Yael Tauman y posteriormente introducidas en Asiacrypt. El concepto es similar al de firmas de grupo, sin embargo, no hay forma de identificar al firmante real de una transacción de firma de anillo y se puede incluir un grupo arbitrario de usuarios en la firma de anillo sin ninguna configuración adicional.

¿Qué son las firmas de anillo?

El concepto original era que las firmas de anillo funcionaran como una forma de filtrar información secreta, específicamente, de funcionarios gubernamentales de alto rango, sin revelar realmente quién firmó el mensaje. Desde el documento original que proponía firmas de anillo, ha habido varias optimizaciones y características añadidas a la tecnología..

Eiichiro Fujisaki y Koutarou Suzuki propusieron Firmas de anillo rastreables en 2006 como una mejora de algunas de las vulnerabilidades en torno a las firmas de anillo relacionadas con la manipulación por parte de firmantes maliciosos o irresponsables. Una versión optimizada de este tipo de firma de anillo es la que se emplea actualmente en las monedas CryptoNote y se utiliza para proporcionar la imposibilidad de rastrear al remitente en una transacción P2P al ocultar la fuente de las entradas en la transacción..

Recientemente, el desarrollador de Bitcoin Core, Gregory Maxwell, discutió e implementó el concepto de transacciones confidenciales de anillo (Ring CT) y luego propuesto formalmente por Monero Research Labs en 2015. Al extender aún más las capacidades de anonimato de la firma del anillo original, los Ring CT ocultan los montos reales de la transacción entre un remitente y un destinatario en lugar de ocultar únicamente la identidad del remitente..

¿Cómo funcionan las firmas de anillo??

Como se mencionó anteriormente, las firmas de anillo son una firma digital criptográfica que es similar a una firma de grupo. Sin embargo, las firmas de anillo llevan el concepto de firmas de grupo más allá para brindar una mejor privacidad al usuario. En un formato de transacción P2P como es el caso de las criptomonedas, utilizando específicamente las monedas CryptoNote como referencia, las firmas de anillo protegen al remitente al ocultar el lado de entrada de una transacción para que sea computacionalmente inviable determinar quién es el firmante real de una transacción..

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Las firmas en anillo son un esquema más sofisticado que las firmas digitales típicas que se utilizan en otras criptomonedas, como las firmas ECDSA o Schnorr. Las firmas de anillo pueden requerir varias claves públicas diferentes para su verificación y la palabra “anillo” se utiliza porque consiste en un grupo de firmas digitales parciales de varios usuarios que se unen para formar una firma única que se utiliza para firmar una transacción. Este grupo se conoce como el anillo y se puede seleccionar arbitrariamente de las salidas de otros usuarios en la cadena de bloques. Conceptualmente, las firmas de anillo son similares a que múltiples partes firmen un cheque desde una cuenta bancaria conjunta, pero con algunos métodos criptográficos implementados, el firmante real no se distingue entre el grupo..

La estructura de una firma de anillo, usando Monero como ejemplo, básicamente funciona de la siguiente manera:

  • Alice quiere enviar Bob 10 Monero así que inicia una transacción a través de su billetera Monero a Bob.
  • La firma digital de Alice para esta transacción es una clave de gasto único que comienza con una salida que se gasta de su billetera.
  • Los no firmantes de la firma del anillo son salidas de transacciones pasadas que se seleccionan arbitrariamente de la cadena de bloques y actúan como señuelos en la transacción..
  • Todos los miembros del anillo son firmantes plausibles de la transacción y es computacionalmente inviable que un tercero detecte al firmante real..
  • Todas las salidas de la firma del anillo juntas constituyen la entrada de la transacción.
  • El creador de la transacción (Alice) es probablemente elegible para gastar el monto de la transacción especificado sin distinguir su identidad de los demás en el ring..
  • Aunque la clave pública de Alice se usa en su propia transacción, puede usarse arbitrariamente en otras transacciones en la red Monero como un factor de confusión..

Además, la creación automática de claves únicas de un solo uso evita la vinculación de transacciones y es posible gracias a la optimización del intercambio de claves Diffie-Hellman..

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Un problema que puede notar al tener transacciones anónimas a través de una red de criptomonedas centrada en la privacidad como Monero es que la prevención del doble gasto sería muy difícil y, por lo tanto, haría que la red fuera inútil como moneda digital si no se garantizara la protección total contra el doble gasto. Esto se resuelve inteligentemente con el uso de imágenes clave junto con el esquema de firma de anillo.

Una imagen de clave es una clave criptográfica que se deriva de una salida que se gasta y es parte de cada transacción de firma de anillo. Solo hay una imagen clave única para cada salida en la cadena de bloques y se mantiene una lista de todas las imágenes clave utilizadas en la cadena de bloques. Debido a las propiedades criptográficas de las imágenes clave, no es posible hacer una correlación entre una salida en la cadena de bloques y su imagen clave. Como dice el sitio web de CryptoNote, “considerando todo, la imagen de la clave es inevitable, inequívoca y, sin embargo, un marcador anónimo de la clave privada” que se utiliza en una transacción. Cualquier nueva firma de anillo que use un duplicado de una imagen de clave se rechaza automáticamente como un intento de doble gasto..

Transacciones Ring Confidential (Ring CTs)

Mientras que las firmas en anillo se enfocan en brindar privacidad al remitente de una transacción, el desarrollo de Ring CT se enfocó en agregar privacidad tanto al remitente como al destinatario mediante la confusión de la cantidad que se transa entre ellos, entre algunas otras modificaciones. Son una mejora importante de la tecnología de firma de anillo original..

En el formato de firma de anillo inicial, las salidas tenían que dividirse en anillos separados, ya que las firmas de anillo solo podían contener salidas del mismo valor. Debido a esto, los terceros pudieron ver los montos reales que se negocian. La implementación de Ring CT hace que las transacciones almacenadas en la cadena de bloques sean opacas en lugar de transparentes como en una criptomoneda como Bitcoin.

Las transacciones que usan Ring CT ya no necesitan desglosarse e incluirse en anillos de salidas del mismo tamaño, sino que una billetera en una criptomoneda que usa Ring CT puede seleccionar arbitrariamente miembros de anillo de cualquier tamaño de salida. Los Ring CT también utilizan un esquema de compromiso que se habilita a través de una prueba de rango. Estas pruebas sonoras prueban que una cantidad utilizada en una transacción es mayor que 0 y menor que algún otro número sin revelar realmente las cantidades negociadas. Por lo tanto, los observadores externos no pueden ver realmente la transacción, pero pueden estar seguros mediante la verificación criptográfica de que la transacción es válida..

Las pruebas de rango son un concepto interesante que tiene algunos desarrollos recientes fascinantes con importantes implicaciones en futuras iteraciones de plataformas destinadas a mantener la privacidad del usuario..

Implementaciones de firmas de anillo

Las firmas en anillo son un componente vital de muchas criptomonedas centradas en la privacidad y deberían volverse más relevantes en el futuro como una especie de implementación estándar para los esquemas de firma digital cuando se busca lograr un grado de anonimato para el usuario..

Las monedas CryptoNote son las monedas centradas en la privacidad más conocidas que proporcionan firmas de anillo y Ring CT. Algunas de las monedas CryptoNote más destacadas incluyen Monero y Bytecoin, siendo Bytecoin la primera moneda basada en CryptoNote.

Software de minería Cryptonight

Descripción general y comparación del software de minería de algoritmos Cryptonight

Las discusiones en torno a la implementación de firmas de anillo y otros métodos de preservación de la privacidad, que han surgido como resultado de las innovaciones tecnológicas recientes, se han planteado para varias criptomonedas heredadas que buscan brindar una mejor privacidad a sus usuarios..

Conclusión

Hay muchos componentes que se utilizan para crear y mantener una red de criptomonedas que brinde anonimato al usuario. Las firmas en anillo y su posterior optimización con Ring CT son vitales para ocultar las identidades de los remitentes y los montos de las transacciones en una red..

Se seguirá haciendo más hincapié en la privacidad a medida que avance la adopción generalizada de las criptomonedas. Con nuevas tecnologías que se innovan a un ritmo acelerado, será fascinante observar el desarrollo continuo y los resultados finales de estas redes centradas en la privacidad..

Mike Owergreen Administrator
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