Fonte: OláFuturo

Introdução

As criptomoedas têm sido amplamente adotadas em parte porque oferecem privacidade para transações financeiras, uma característica que pode ser usada para fins legítimos e ilícitos.

Uma técnica criptográfica que contribui para este recurso de privacidade são Assinaturas em Anel, um conceito introduzido em 2001 por Rivest, Shamir e Tauman. Esta técnica foi inicialmente projetada para assinaturas digitais preservadoras de privacidade e foi adotada pela tecnologia blockchain pela CryptoNote em 2012. As Assinaturas em Anel permitem o anonimato das transações ao ocultar a assinatura do remetente entre um grupo de endereços falsos.

O que são assinaturas de anel?

As assinaturas de anel são um tipo de assinatura digital criptográfica que permite a um signatário provar que assinou uma mensagem mantendo sua identidade oculta dos possíveis signatários.

Nas assinaturas digitais tradicionais, uma assinatura está associada a um remetente específico. A assinatura é criada usando uma chave privada e pode ser verificada com a chave pública correspondente. Isso significa que a assinatura digital confirma que o remetente alegado enviou a mensagem através da verificação com a chave pública do remetente.

Por outro lado, uma assinatura em anel esconde a identidade do signatário dentro de um grupo de chaves públicas selecionadas aleatoriamente, conhecidas como um 'Anel', que inclui vários participantes.

Como funcionam as assinaturas de anel?

As assinaturas de anel funcionam permitindo que um signatário gere uma assinatura verificável sem revelar qual membro específico de um grupo assinou a mensagem. Para assinar uma mensagem, o signatário anônimo requer sua chave privada e as chaves públicas das pessoas no grupo.

Fonte: Semanticscholar

O signatário real escolhe um grupo de chaves públicas, incluindo a sua própria, para formar um anel, e uma função matemática mistura a chave privada do signatário real com as chaves públicas dos outros.

A assinatura resultante é indistinguível de uma assinatura que qualquer uma das outras chaves públicas poderia ter produzido, e qualquer um pode verificar que a assinatura é válida e foi assinada por alguém do grupo. No entanto, identificar o signatário real permanece computacionalmente inviável.

Assinaturas de Anel e Tecnologia Blockchain

Blockchains públicas mantêm um registro de todas as transações, embora esses registros sejam armazenados como binários e hexadecimais, analistas on-chain podem rastrear a atividade dos endereços e facilmente criar um vínculo entre o remetente e o destinatário de uma transação, negando-lhes sua privacidade. Daí a necessidade de um recurso que oculte sua atividade.

O uso da Assinatura de Anel em criptomoedas pode ser rastreado até o lançamento do CryptoNote em 2012, um protocolo de camada de aplicação projetado para uso com criptomoedas que tem como objetivo resolver problemas específicos identificados no Bitcoin. Ele serviria como base para criptomoedas populares focadas em privacidade, como Monero e Mobilecoin.

Monero

Monero é uma criptomoeda focada em privacidade e resistente à censura, conhecida por características que a tornam extremamente difícil de rastrear transações. Ele combina assinaturas de anel, endereços furtivos e transações confidenciais de anel para criar uma transação privada.

Como Monero Aplica Assinaturas de Anel

A assinatura de anel do Monero usa as chaves da conta do remetente juntamente com várias chaves públicas (também conhecidas como saídas) retiradas de transações anteriores de outros usuários. Isso cria um anel de signatários potenciais. Como resultado, um observador externo não pode determinar qual signatário no grupo corresponde à sua conta.

Fonte: Messari

Mobilecoin

Operando como Monero, as transações do MobileCoin utilizam uma construção de Assinatura de Anel para demonstrar que a entrada real usada para o pagamento faz parte de um conjunto maior, sem divulgar qual entrada específica foi gasta. No entanto, o MobileCoin utiliza uma implementação mais leve de assinaturas de anel para tornar as transações eficientes.

Alternativas Notáveis para Assinaturas Ring

Provas de Conhecimento Zero

A prova de conhecimento zero é um método criptográfico que permite que uma parte (o provador) prove a outra parte (o verificador) que uma declaração é verdadeira sem revelar qualquer informação além da validade da própria declaração.

Ao contrário das assinaturas de anel, que apenas ocultam o remetente, as Provas de Conhecimento Zero podem ocultar o remetente, o destinatário e o valor da transação. Isso torna as Provas de Conhecimento Zero muito mais privadas do que as Assinaturas de Anel. Por exemplo, zk-SNARKs produzem tamanhos de prova muito pequenos, tornando as transações mais leves do que os crescentes conjuntos de assinaturas de anel do Monero.

Apesar de suas vantagens, as Provas ZK são criptograficamente complexas e computacionalmente caras, tornando a implementação desafiadora para muitas blockchains.

Transações Confidenciais

Uma Transação Confidencial é uma técnica criptográfica que oculta o valor da transação, garantindo sua integridade e validade. O foco está em ocultar os valores das transações por meio de Compromissos de Pedersen, que permitem que os nós verifiquem que uma transação é válida sem revelar os valores reais.

Transações Confidenciais não obscurecem o remetente ou destinatário e geralmente são combinadas com outros métodos de privacidade (como endereços furtivos ou Bulletproofs) para completa anonimidade.

Comparação de Assinaturas de Anel, Provas Zk e Transações Confidenciais

Vantagens das Assinaturas de Anel

Privacidade

Assinaturas de anel obscurecem a identidade do remetente misturando sua entrada de transação com falsificações de um conjunto maior de signatários possíveis; com isso, um observador não pode determinar qual membro do anel iniciou a transação.

Descentralização

Os usuários não precisam interagir com outros para formar um grupo de assinatura de anel; eles podem gerar uma transação por conta própria, enquanto ainda usam vários disfarces para privacidade.

Inexorabilidade

Transações assinadas com assinaturas de anel não podem ser vinculadas a um remetente específico, mesmo que o mesmo usuário assine várias transações. Isso ocorre porque cada transação produz uma assinatura criptográfica nova e única que não revela se a mesma chave privada foi usada anteriormente.

Desvantagens das Assinaturas de Anel

Maiores Custos Computacionais

Devido à inclusão de várias chaves públicas na assinatura, as assinaturas de anel levam a tamanhos de transação maiores, o que pode causar congestionamento de rede e retardar as transações, sujeitando os usuários a taxas mais altas.

Risco de Abuso

As robustas garantias de privacidade das assinaturas de anel tornam-nas ferramentas atrativas para atividades ilícitas. Os criminosos podem usar moedas de privacidade com assinaturas de anel para transferir fundos ilícitos ou comprar itens ilegais.

Anonimato não é Garantido

Embora as assinaturas de anel melhorem a privacidade, elas não fornecem anonimato absoluto. O conjunto de anonimato é limitado ao número de iscas incluídas em uma transação. O remetente verdadeiro ainda pode ser identificável através de uma análise rigorosa se o tamanho do anel for pequeno.

Restrições Regulamentares

As assinaturas de anel têm recebido uma atenção maior dos governos e reguladores financeiros. Em 2020, o Serviço Secreto dos EUA recomendou regulamentações mais rígidas sobre criptomoedas focadas em privacidade, citando preocupações sobre seu potencial uso em atividades ilegais. Países como o Japão já proibiram moedas de privacidade em exchanges regulamentadas.

Conclusão

As assinaturas de anel são uma tecnologia criptográfica que oculta a identidade de um remetente entre possíveis signatários, tornando difícil para observadores identificar quem iniciou uma transação. Embora essa tecnologia forneça anonimato, não está isenta de desafios. As transações podem se tornar maiores devido aos dados adicionais necessários para o anonimato, o que pode resultar em tempos de processamento mais lentos e taxas mais altas. Além disso, o anonimato pode ser utilizado de forma indevida para atividades fraudulentas, complicando o equilíbrio entre privacidade e segurança.

Projetos blockchain proeminentes como Monero e Mobilecoin usam assinaturas em anel como componentes-chave de suas estratégias de privacidade. Combinadas com outros recursos de privacidade, as assinaturas em anel criam um quadro confiável para proteger a privacidade do usuário na blockchain.