GRI:Grin 中的交易詳解

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：BrandonArvanaghi，翻譯&校對:stormpang&閔敏，星球日報經授權發布。編者注：Grin是一種基于MimbleWimble協議建立的新型密碼學貨幣。本文是一個詳細的教程，逐步解釋了MimbleWimble協議中交易是如何構造出來，又如何運用密碼學，在不泄露交易雙方地址和交易額的條件下，保證貨幣沒有雙花，保證只有貨幣所有者才能花費貨幣。Grin是一種基于MimbleWimble協議建立的新型密碼學貨幣。但是，Grin的教程又是出了名的晦澀難懂。本文旨在分享Grin交易的運行原理，幫助大家理解Grin交易是如何實際運行的。Grin交易的輸出是一個Pederson承諾，采用如下形式：-一個Grin輸出就是一個Pedersen承諾。-Perdersen承諾是一種隱藏信息的好方法。如果你是第一次聽到Perdersen承諾的概念，那么每當你看到這個詞的時候，就想想“屏蔽值”的概念。以下這段文字摘自Grin的wiki。假設咱們選擇一個非常大的數字k當做私鑰，將k*H作為對應公鑰。即便有人知道了公鑰k*H的值，要據此推導出k的值也是近乎不可能的……r是被用作致盲因子的私鑰，G是橢圓曲線上的一個固定點，它們的乘積r*G就是r在這條曲線上的公鑰。v是輸入值或輸出值，H是橢圓曲線上的另一個固定點……已知私鑰k和私鑰j，則(k+j)*H=k*H+j*H，即兩個私鑰之和與固定點H相乘產生的公鑰等于兩個私鑰分別與固定點H相乘產生的兩個公鑰之和k*H+j*H。若想更深入地研究密碼學可以閱讀ECCprimer這篇博客。簡而言之，要花費一筆Grin輸出，必須同時知道致盲因子(r)以及Grin交易金額(v)。這兩個值是不可能通過破解承諾倒推得出的。因此，只有提前知道這些數值才能花費Grin的輸出。Grin之所以設置致盲因子，是因為Grin的發送者是知道v的值的。但是該輸出的致盲因子只有你知道，因此只有你能夠花費該輸出。假設這個輸出包含40Grin，使用的致盲因子為20。：-在該輸出中，致盲因子是20，Grin數量是40。-在Grin瀏覽器上查看Grin交易的輸出，我們會發現實際的輸出并非像上圖那樣通過清晰的公式呈現。下面才是Grin輸出真正的樣子：-Grin輸出。-再強調一遍，從該輸出推出“20”或“40”是不可能的。花費該輸出

去中心化云存儲服務提供商Unigrid獲GEM提供2500萬美元投資承諾:金色財經報道，去中心化云存儲服務提供商Unigrid宣布獲得GEM提供的2500萬美元投資承諾，此外Unigrid還與WeSendit達成合作，將使用后者提供的匿名數據傳輸和去中心化存儲解決方案的文件傳輸服務。Unigrid旨在成為區塊鏈領域里的亞馬遜AWS或谷歌云，利用區塊鏈在保證信息永久性方面的變革力量和節點技術和，為用戶提供更低的成本交付和安全存儲數據，繼而重塑云存儲行業。[2023/6/13 21:32:48]

假設我們剛才提到的輸出屬于Alice。現在，Alice想要將這些40個Grin中的25個發送給Bob。為了簡單起見，咱們先忽略給礦工的交易手續費。如果你有一張5美元的鈔票，買了3美元的東西，會得到2美元的找零。比特幣系統中的交易就是這樣運作的，Grin也不例外。如果Alice想從她的未花費交易輸出40Grin中拿出25Grin發送給Bob，她在這筆交易中還要創建一個新的未花費交易輸出，將余下的15Grin打回自己的地址。-Alice知道她發送給Bob的Grin數量，以及找零數量。-這筆交易中有15Grin將回到Alice手中，意味著只有她能夠控制并且再次花費這15Grin。換句話說，必須杜絕Bob花費Alice零錢的可能性。為此，Alice必須為她的找零輸出創建一個新的致盲因子。假設Alice選了34。Alice同時知道r和v，就擁有了創建零錢輸出所需的一切信息，而且將作為一個輸出記錄在區塊鏈上。Alice即將向Bob發送的25Grin輸出也是如此。-Alice的找零輸出。-正如我前面所提到的，只有知道了輸出使用的致盲因子，才能花費這個輸出。Alice知道她想花費的輸出的致盲因子(20)，但是她需要通過一種方式向Grin系統中的其他人證明她知道。這就是為什么她需要創建一個完全獨立的計算，求解她的致盲因子總數。這就要把Alice剛剛為她的找零輸出創建的致盲因子，減去她想要花費的輸出的致盲因子(20)。-Alice的致盲因子總數。-rs代表Alice的致盲因子總數，在這個例子里是14。。）最后，Alice需要創建一個隨機nonceks。她將使用該隨機nonce值，幫助她對這個交易進行簽名。Alice不會將實際的nonce值發送給Bob，而是發送ks·G。如前所述，通過將該nonce值乘以生成點G，Alice隱藏了實際的nonce值。Alice將以下信息發送給Bob。實際上，Grin數據并不會被分為“元數據”和"數據”字段，但是為了清晰起見，本文特意將二者區分開來。-Alice在Grin交易第一步需要發送給Bob的所有信息。-元數據字段：發送數量：Alice想要發送給Bob的Grin數量。交易唯一ID:Alice和Bob在來回發送數據時使用的唯一標識符，用于標識此交易。交易費:交易費。鎖定高度：交易生效的區塊號。數據字段：交易輸入:Alice將單個或多個未花費輸出用作發送給Bob的交易的輸入。找零輸出:Alice的找零輸出ks?G:Alice的nonceks與生成點G相乘，得到的值就是這個nonce的Pedersen承諾。rs?G:Alice的致盲因子總數rs與生成點G相乘，得到的值就是這個rs的Pedersen承諾。Alice將以上信息發送給Bob，由Bob來完成下一步操作。Bob的操作

Cardano生態DEX WingRiders完成種子輪融資:3月14日消息，Cardano生態DEX WingRiders完成種子輪融資，Animoca Brands、Bitrue、Double Peak Capital、Spark Digital Capital和Matrixport等參投。（Tech Asia）[2022/3/14 13:55:27]

當接收到Alice發送的信息后，Bob將TXfee和lock_height這兩個變量連起來產生M”）。-交易“消息”。-Bob為他將要從Alice處接收的25Grin選擇一個致盲因子rr。假設他選擇了11。與此同時，他也選擇了自己的隨機noncekr。與Alice的操作相同，Bob將rr和kr兩個值分別與生成點G相乘，創建了一個Pedersen承諾。有了這些數據之后，Bob就可以生成本交易對應的Schnorr挑戰，用變量e表示：-交易的Schnorr挑戰。-Schnorr挑戰按照順序對以下信息進行了SHA256哈希運算：交易消息。Alice和Bob所選的nonce對應的Pedersen承諾之和。Bob的致盲因子對應的承諾與Alice的致盲因子總數對應的承諾之和。Bob通過e為該交易生成自己的Schnoor簽名，即sr。雖然sr是Bob的完整簽名，但是我們稱其為Bob的部分簽名，因為該簽名最終要與Alice的部分簽名一同創建整個交易的簽名。-該交易中Bob的部分簽名。-當Alice最終收到sr時，是無法倒推出kr或rr的實際數值的。Bob將以下內容發送給Alice：-Bob將自己的部分簽名、nonce對應的承諾，以及25Grin的致盲因子對應的承諾發送給Alice。-按照順序，發送的內容包括：sr:Bob的部分簽名。kr?G:Bob所選的nonce對應的承諾。rr?G:Bob即將收到的25Grin的致盲因子所對應的承諾。最后一步：發送回Alice

聲音 | 以太坊基金會：Virgil Griffith前往朝鮮的決定純屬個人行為:據AMBCrypto消息，以太坊基金會針對以太坊開發者Virgil Griffith被捕一事發表聲明稱，Virgil Griffith前往朝鮮的決定純屬個人行為。聲明中表示：“我們可以確認，基金會沒有以任何身份出席司法部文件中列出的活動，基金會既不批準也不支持任何此類旅行，這是私人事務。我們將繼續密切關注事態的發展。”此前消息，紐約南區美國檢察官辦公室和聯邦調查局宣布已逮捕并指控Virgil Griffith違反美國制裁法，前往朝鮮提供一個使用加密貨幣和區塊鏈技術來逃避制裁的演示和建議。[2019/12/1]

Alice現在有了計算e以及該交易的Schnorr挑戰所需的一切信息。在本地計算完e之后，Alice就能夠驗證Bob的部分簽名。相信你還記得，Bob的部分簽名sr包括以下內容：-該交易中Bob的部分簽名。-基于我們先前描述的橢圓曲線的性質，Alice在等式兩邊同時乘以生成點G后，該等式依舊成立。-Alice在等式兩邊同時乘以生成點G。-因為Alice等于已經從Bob處收到了kr?G與rr?G，并且已經在本地計算出了e，她只需要簡單地將sr乘以生成點G，確保與等式右邊的值相等，就能夠驗證Bob的部分簽名了。通過完成以上操作，Alice能夠證明：Bob知道他將收到的Grin數量。Bob知道他的nonce值。Bob知道他為這25Grin選取的致盲因子。……至此，Alice在不知道Bob選擇的nonce和致盲因子的情況下驗證了Bob的部分簽名。之后，Alice生成她自己的部分簽名：-該交易中Alice的部分簽名。-Alice現在可以生成該交易的簽名，其中包含她和Bob的部分簽名：交易簽名由Alice和Bob的部分簽名之和以及他們各自的nonce所對應的承諾之和組成。按照順序，簽名包含：Alice和Bob的部分簽名之和。Alice和Bob的nonce所對應的承諾之和。合并之后，交易簽名可以表示成如下形式：-交易簽名-其中，s=ss+sr，k=ks+kr。記住這個簽名——你很快就知道它的意義了。交易完成

聲音 | 火星人許子敬：Grin最接近比特幣原教旨主義:火星人許子敬剛剛在微博表示：Grin也許是近年來最硬核、最接近比特幣原教旨主義的數字貨幣；小區塊、純匿名、抗審查，密碼朋克、無政府主義再一次掀起波瀾；創始團隊的匿名身份，也是在向中本聰致敬；而不募資只捐款的風格，更代表了去中心社區的力量。無論Grin后續發展如何，自由的理想一直在指引人們前進的道路。 ????[2019/1/16]

數字貨幣需要“記憶”——也就是說，當你向某個人發送一筆錢的時候，你不能把同一筆錢發送給其他人。通過使用Grin，我們隱藏了Grin的發送數量以及接收方。那么，我們怎么證明這筆錢沒有被“雙花”或憑空造出來的呢？在一筆Grin交易中，從輸入中減去所有輸出之后，剩余Grin的數量應該等于0。再以5美元鈔票舉例：3美元給收銀員+2美元找零返還給我-5美元鈔票=0同理，一筆合法的Grin交易也符合上述等式。那么，在不暴露具體值的情況下，我們可以如何驗證呢？來了解一下Alice和Bob之間交易的輸入和輸出情況：(34?G)+(15?H)+(11?G)+(25?H)-(20?G)-(40?H)=(25?G)+(0?H)這里的巧妙之處在于，當Grin數量抵消時，用輸入減去輸出后剩余的是“過剩致盲因子”或“過剩內核”所對應的承諾。在我們現在的例子中，過剩致盲因子對應的承諾為25?G，即橢圓曲線上的一個公鑰。如果一筆Grin交易的輸出之和減去輸入之和后能夠產生一個有效的橢圓曲線公鑰，那么你就能知道v值一定被抵消了。如果等式右側不是某些已知數值n的n?G+0?H形式，你就能知道這筆交易是非法的了。這意味著，要么輸出總量大于輸入總量，要么輸入總量大于輸出總量。還記得上文得出的簽名么？-交易簽名-該簽名實際上簽署了我剛才提到過的過剩致盲因子對應的承諾，下面我們來解釋一下。還記得吧，當你把Bob的部分簽名的等式兩邊同時乘以G后，會得到如下等式。-等式兩邊同時乘以生成點G后Bob的部分簽名-同樣，當你把Alice的部分簽名的等式兩邊同時乘以G后，會得到如下等式。-等式兩邊同時乘以生成點G后Alice的部分簽名。-如果把兩個等式相加會發生什么呢？你將得到：sr?G+ss?G=(kr?G)+(ks?G)+(e?(rr?G+rs?G))其中，rr是Bob的致盲因子，rs是Alice的致盲因子總數，rr?G+rs?G等于(rr+rs)?G。Bob的致盲因子對應的承諾是11?G。Alice的致盲因子總數對應的承諾是14?G，兩者相加之后得到25?G。因此，sr和ss相加之和若等于過剩致盲因子對應的承諾，即可證明整個交易是合法的。進一步簡化這個等式，我們會得到：sr?G+ss?G=(k?G)+(e?(r?G))或：sr?G+ss?G=(k?G)+(e?(25?G))那么接下來只需檢驗等式兩邊是否相等就行了。記住，等式中的所有變量對于所有人都是可見的，因此任何人都能進行驗證。我們可以在既不知道Alice的致盲因子也不知道Bob的致盲因子的情況下驗證該交易。通過將他們的部分簽名相加，并驗證其總和是否等于過剩致盲因子對應的承諾，我們能夠證明：Alice花費的輸入中沒有憑空產生多余的Grin。Alice和Bob在創建該交易的時候，都知道各自輸出的致盲因子。這意味著新他們能夠花費交易產生的新輸出，使得該輸出不被鎖定。剛才我們用來驗證交易的信息被放在交易內核當中。交易內核

現場 | Agriledger創始人吉納維芙：區塊鏈與農業的結合很有意義:金色財經現場報道，今日，2018中國國際區塊鏈產業融合峰會暨區塊鏈產品與應用展在石家莊舉行，Agriledger創始人、英國區塊鏈協會副主席吉納維芙提到，區塊鏈與農業的結合很有意義，運用區塊鏈能夠進行產品基本情況數據分析、農戶種植經驗分析、數據庫市場預估、未來一年天氣預報、作物基本情況分析、土壤數據分析等。通過智能算法分析數據，還可以達成數字資產融資、農業信托服務、農業授信服務，有了高性能的區塊鏈，可以對農戶的預期農業行為進行分析，并得出合理預期，從而為農民提供各類金融服務。

她提到區塊鏈＋農業的產品運作流程：每個農民都有一個數字身份，與二維碼結合使用；查看市場趨勢，以更好地規劃并獲取對農作物價值的洞察；讓買家知道有什么(農作物) ，什么時候可以獲取；數字賬本與數字身份相關聯，有助于證明收入、并在需要時獲得財務幫助。[2018/9/21]

除了輸出，交易內核是Grin交易生成的另一部分信息。每筆交易生成一個交易內核，但是無法通過查詢Grin區塊鏈上的某一輸出找到與之關聯的交易內核。每筆Grin交易都包含一個交易內核，以及沒有憑空產生多余Grin的證明。以下信息將存儲在交易內核中：交易簽名(s,k?G)。與“過剩致盲因子”關聯的公鑰。如上所述，該公鑰可以用于驗證s。該交易的交易費與鎖定高度。。總結

在完成所有這些操作之后，只有如下交易相關信息會廣播到網絡中：所花費的輸入。新產生的輸出。交易內核。內核偏移。上文所述的交易元數據不會被廣播。更好的是，其中一些信息也可以丟棄——我們將在另一篇博客中講述。希望本文能對了解Grin交易工作原理有所幫助。我刻意略去了范圍證明、內核偏移以及交易費的內容。更多信息請閱讀有關Grin中交易合并機制工作原理、多方參與交易原理以及一些實驗性的博客。

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