新系统使比特币交易更难追踪

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亚历山德拉Scafuro ascafur@ncsu.edu 919.515.7806

马特·希普曼 matt_shipman@ncsu.edu 919.515.6386

来自北卡罗来纳州立大学、波士顿大学和乔治梅森大学的研究人员开发了一种比特币兼容系统，这可能会大大增加观察员识别或跟踪任何给定比特币交易参与方的难度。

比特币最初被认为是一种人们匿名交换货币的方式。但是后来人们发现任何人都可以追踪所有比特币交易并经常确定相关的当事人。

比特币的运作方式是给每个用户一个唯一的公钥，这是一串数字。用户可以以数字比特币的形式从一个公钥传送到另一个公钥。这是由一个确保用户帐户中有足够比特币进行转账的系统实现的。使用公钥给用户一种匿名的感觉，尽管所有的交易都可以在公开的比特币区块链上看到，它列出了所有的交易。随着时间的推移，专家和私人公司已经开发出了对这些公钥进行去匿名化的高效方法。

现在研究人员开发了一种系统，叫做TumbleBit，这是一种运行在比特币之上的计算机协议。

TumbleBit利用了一个名为“混合服务”的现有概念。这个想法是这样的:不是甲方直接支付乙方，而是许多不同的甲方支付一个中间“不倒翁”，然后支付给乙方。参与方越多，就越难确定哪个甲方支付给哪个乙方。

“然而，这仍然有一个安全漏洞，”北卡罗来纳州立大学计算机科学助理教授亚历山德拉·斯卡弗罗(Alessandra Scafuro)说，他也是一篇描述TumbleBit的论文的合著者。“也就是说，如果外部观察者能让不倒翁妥协，就能知道谁在给谁付钱。”

为了解决这个问题，TumbleBit采取了三个阶段的方法。

在第一阶段，称为托管，甲方通知不倒翁他们想要付款，而乙方通知不倒翁他们想要被支付。这都是在公共区块链上完成的。

在第二阶段，研究人员已经将加密工具放入适当的位置，使不倒子能够在不知道哪一方参与的情况下向正确的一方支付。阶段2没有出现在区块链上。

在第三个阶段，也就是套现阶段，所有的交易都是同时进行的，这使得识别具体交易的参与方变得更加困难。阶段3确实出现在公共区块链中。

Scafuro说:“我们在800名比特币用户中测试了TumbleBit，发现第二阶段只需要几秒钟就可以完成。”

Scafuro说:“目前，TumbleBit的一个限制是，该系统是针对固定面值设计的——因此，支付超过该面值的金额需要进行多次支付。”“这是我们正在努力的方向。”

纸”,TumbleBit:一个不可信的比特币兼容匿名支付中心将于2月26日至3月1日在加州圣地亚哥举行的网络和分布式系统安全研讨会上发表。

该论文的主要作者是波士顿大学的伊桑·海尔曼(Ethan Heilman)。这篇论文的合著者是波士顿大学的Leen AlShenibr和Sharon Goldberg，以及乔治梅森大学的Foteini Baldimtsi。这项研究得到了美国国家科学基金会1012910、1414119和1350733拨款的支持。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

“TumbleBit:一个不可信的比特币兼容匿名支付中心”

作者:波士顿大学的Ethan Heilman、Leen AlShenibr和Sharon Goldberg;乔治梅森大学Foteini Baldimtsi;北卡罗莱纳州立大学Alessandra Scafuro说

提出了: 2017网络与分布式系统安全研讨会，2月26日至3月1日在加州圣地亚哥举行。

DOI: 10.14722 / ndss.2017.23086

文摘:本文介绍了TumbleBit，一个新的单向不可链接的支付中心，完全兼容今天的比特币协议。TumbleBit允许各方通过一个不受信任的名为Tumbler的中介机构进行快速、匿名、非区块链支付。TumbleBit的匿名特性类似于经典的Chaumian eCash:没有人，即使是Tumbler，也不能将付款人和收款人的付款联系起来。通过TumbleBit进行的每一笔支付都有比特币支持，并保证Tumbler既不会违反匿名性，也不会窃取比特币，也不会通过向自己支付而“印钱”。我们利用真实/理想世界范式和随机oracle模型证明了TumbleBit的安全性。安全性遵循标准的RSA假设和ECDSA不可伪造性。我们实现了TumbleBit，混合了800名用户的支付，并表明TumbleBit的非区块链支付可以在几秒钟内完成。