BTC:Cobo Global:Merkle Tree 储备证明的缺陷及改进思路

作者:蒋长浩,Cobo联合创始人兼CTO

随着FTX倒闭后对中心化机构信任的崩塌,CZ在Twitter上呼吁交易所采用MerkleTree的储备证明方法来证明他们没有挪用用户资产。随后多家交易所开始响应并积极准备储备金证明,以向客户保证他们的资金是安全的。然而MerkleTree储备证明方法存在一些基本缺陷。具体来说,中心化机构很容易通过一些路径绕过这种储备证明方法希望实现的无挪用检查。

下文中,我将阐述现有MerkleTree储备证明方法的两个基本缺陷,并就如何改进提出一些想法。

现有储备证明方法的工作原理

为了缓解用户和中心化机构之间的信息不对称,现有的储备证明通常采用传统的审计方法,即由受各方信任的第三方审计公司出具审计报告,证明中心化机构链上持有的资产数量与用户资产余额总和相匹配。

Orange Comet《行尸走肉》系列NFT正式上线OpenSea:3月4日,Orange Comet合作《行尸走肉》官方系列NFT已正式上线OpenSea,据OpenSea数据显示,The Walking Dead系列当前地板价为0.298ETH。

此前报道,Orange Comet于2月3日宣布与AMC合作,成为美剧《行尸走肉》及其周边元宇宙的NFT发行商和市场商。[2022/3/4 13:37:05]

对于负债证明,中心化机构需要生成包含用户帐户信息和资产余额的MerkleTree。MerkleTree本质上建立了用户账户资产余额的匿名化且不可篡改的快照。每个用户可以独立计算其账户的哈希值,并确定他们的账户是否包含在MerkleTree中。

对于储备证明,中心化机构需要提供其持有的链上地址,并对其进行验证和审计。一种常见的做法是要求中心化机构提供数字签名以证明其对链上地址的所有权。

澳本聪:BSV社区所有人都有权要求BTC Core的开发者进行个人赔偿:澳本聪(Craig Wright)在其网站发文《开源与责任》表示,加密货币行业一些人开始宣扬误导和错误的前提:开源软件必然是免费的,并且没有版权。而且项目相关人员存在一种错误认识:开源开发人员对其正在开发的软件没有任何责任。这两个概念都与事实相去甚远。包括BTC Core在内的涉及“加密货币”的系统,相关网站背后的个人都称,他们只是一个开源团体,因此没有责任。但是不能简单通过说没有责任,就能免除在行为中的责任。网站上说什么并不重要;如果你成为这样一个团体的一部分,你就要为这个团体的行为负责。BTC Core是一家基于合作关系的软件供应商。它对它的用户和那些把钱投入到他们正在开发的生态系统中的人负有责任。它有责任谨慎和忠实地提供正常运行的软件。澳本聪表示,在BTC Core的情况下,不能确定社区现在拥有一个项目。澳本聪称其从来没有交出过这个项目。由于BTC Core不是一个公司结构,而由开发者来管理,因此对这种行为负有责任的是开发者。BSV社区内的所有个人和社区内所有赔钱的公司都有权要求BTC Core的开发者进行个人赔偿。[2021/1/26 13:33:56]

在MerkleTree的快照和链上地址所有权确认完成后,审计机构对负债和储备两端各自的资产总量进行核对,进而判断中心化机构是否挪用了用户资金。

动态 | Cottonwood Vending获得纽约州BitLicense:据coindesk报道,纽约金融服务部今日宣布,授予比特币ATM运营商Cottonwood Vending LLC纽约州加密货币许可证BitLicense。该机构最近一直在增加加密货币许可证的授予数量,仅在2019年1月就授予了三个,而2015年和2016年分别只授予了一家公司,2017年授予了两家。[2019/2/1]

现有储备证明方法的缺陷

1.使用借贷资金通过审计的可能性

储备证明方法存在的一个问题是,审计只是基于某一个特定的时间点并且通常每隔几个月甚至几年才进行一次。也就是说,中心化交易所仍然有机会挪用用户资金并轻易通过借贷的方式在审计期间填补空缺。

2.与外部资金方进行合谋通过审计的可能性

分析 | Coindesk:短期看涨有望突破4140美元:据Coindesk分析称,BTC从高位回调3%,今日小幅反弹,最终向上可能突破4140美元关键阻力位。在4小时图上,BTC在3566美元(12月27日的低点)、3629美元(1月1日的低点)和3753美元(1月6日的低点)获得强支撑,处于多头控制,向上突破看起来并不困难,若收盘时价格突破关键阻力位(4140美元),将向上看涨至4340美元。在日线图上,BTC获得MA5和MA10支撑,目前阻力最小的路径是向上,显示出短期看涨。如果BTC打破看涨格局,跌破3566美元(12月27日的低位),熊市可能引发更大恐慌。[2019/1/8]

提供相关数字签名并不同于对于相应地址上资产的所有权。中心化机构可以与外部资金方合谋提供链上资产证明。外部资金方甚至可以使用同一笔资金为多家机构同时提供资产证明。目前的审计方法很难对这种欺诈行为进行识别。

关于改进证明方法的一些想法

一个理想的储备证明系统应该向审计者和最终用户提供对负债和储备进行实时检查的能力。但是,它也会随之带来高昂的成本和/或用户帐户信息的泄露。在获得足够数据的情况下,第三方审计公司甚至可以根据匿名数据推断出用户的仓位信息。

为了防止审计期间储备证明被伪造的可能性且不以泄露用户信息为代价,我在此提出以下两个主要想法:

1.抽查式随机审计

以不可预测的时间间隔进行随机审计将使中心化机构很难操纵账户余额和链上资产。这种方法还可以通过对被随机性审计抓包的忌惮来威慑不当行为。

如何实践:审计请求可以由受信任的第三方审计机构随机发送至中心化机构。在收到指令后,中心化机构需要生成MerkleTree,其中包含在该特定时间点即按照区块高度编号标记的用户账户余额。

2.用MPC-TSS方案来加速储备证明

在随机审计期间,中心化机构需要在很短的时间内提供储备证明。这对于为用户管理大量链上地址的中心化机构来说是一个很大的挑战。即使中心化机构可以将其大部分资产存储在几个固定的地址上,存储在大量链上地址中的资金总量仍然很大。在审计期间将所有这些地址中的资金归集到少数的公开地址上是一项非常耗时的工作。这样的时间差也给了挪用行为足够的空间可以去寻求借贷或资金帮助来填补空缺。

中心化机构是否有可能直接在其真正持有资产的地址上证明储备,而无需将链上资产整合到少数地址上?一种可能的方法是利用MPC阈值签名方案(MPC-TSS)技术。

概括来说,MPC-TSS是一种先进的加密技术,它将私钥分成两个或多个私钥分片,并在加密后由多方持有。这些私钥分片的持有者可以在无需交换各自的私钥分片或合并私钥的情况下共同合作签署交易。这个MPC-TSS托管技术也是Cobo最近已经推出的一个产品。

在这个解决方案下,第三方审计机构可以持有一份私钥分片,而中心化机构持有剩余的私钥分片。只要将“阈值”设置为大于一的数字,所有资产仍将处于中心化机构的控制之下。同时要指出的是,为了让中心化机构能够生成大量由审计方共管的地址,MPC-TSS共管方案需要支持BIP32协议。由于拥有一把私钥分片,审计机构可以确定的知道中心化机构链上的地址集合,并且统计出在指定区块高度中心化机构的资产规模。

致谢

感谢包括DiscusFish、LilyKing、Jeanette、Tavia、Linfeng、Ellaine在内的Cobo同事们在撰写本文期间所提出的所有宝贵讨论和建设性建议。

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