Приватность в блокчейне: криптомиксеры, CoinJoin и privacy-коины Monero, Zcash

Существует распространенное мнение, согласно которому транзакции криптовалют анонимны. На самом же деле это огромный миф. Дело в том, что все транзакции BTC/ETH, а также множества других криптовалют работают по принципу псевдонимности, то есть информация о транзакциях и балансах находится в открытом доступе. Любой желающий может воспользоваться блокчейн информером (это обычный сайт) и узнать, кто, кому, когда и сколько переводил. Действительно, имена остаются за кадром, но стоит связать имя конкретного человека с каким-либо переводом, и по цепочке можно отследить десятки и сотни его транзакций. Для решения этой проблемы применяются разные подходы - криптомиксеры, CoinJoin, privacy-коины Monero, Zcash и другие.

Анализ цепочек (chain analysis): как деанонимизируют пользователей

Блокчейн-аналитика - это сфера, которая основана на анализе цепочек с целью деанонимизации пользователей, то есть выявления, кто есть кто. Для этого используется специальное программное обеспечение, которое обрабатывает информацию из открытых резервов. Сервисы для анализа цепочек используют множество методов, которые можно разделить на несколько больших кластеров:

Пылевая атака (dust attack) - по сути, это денежный спам: аналитики рассылают крошечные суммы (пыль) на большое количество кошельков. Например, на кошельке пользователя сумма в размере 0,1633 BTC, он получает крошечный перевод на этот же адрес, в размере нескольких сатоши. Баланс увеличивается, но практически незаметно. Когда пользователь сделает перевод всей суммы (вместе с пылью), то оставит след - его адрес будет связан с кластером, за которым ведут наблюдение криптоаналитики;
Кластеризация по общим входам. Если планируется большая транзакция, она может объединить несколько разных криптографических входов. В этом случае алгоритмы сделают вывод, что разные исходные адреса находятся под управлением единого приватного ключа, принадлежащего одному и тому же человеку;
Сбор метаданных пользователей. Аналитические системы обрабатывают не только транзакции, но и другой цифровой след, например, IP-адреса, часовые пояса и так далее.

Собрав эти данные, аналитики могут деанонимизировать пользователя в том случае, когда он делает перевод на подконтрольную им биржу, где он прошел KYC-верификацию.

Криптомиксеры: принцип работы и типы

Криптомиксер - это сервис, который позволяет раздробить входящий криптовалютный поток, смешать его с другими и вывести средства на чистый адрес за вычетом комиссии в размере нескольких процентов.

Централизованные миксеры (Bestmixer и аналоги)

Централизованные миксеры Bestmixer и его аналоги преимущественно использовались и частично продолжают использоваться для отмывания денежных средств. Они действуют по простому принципу: пользователи отправляют грязные деньги на адрес сервиса, система объединяет их в общий пул, а после переводит на новые адреса.

Минусы таких проектов очевидны: необходимо полное доверие сервису, ведь администрация может в любой момент закрыть сайт, прекратить сбор и присвоить себе все средства. Но даже в случае честного сервиса, существует риск взлома - в таком случае анонимность мгновенно уничтожается по причине попадания логов в руки хакеров или правоохранителей.

Централизованные миксеры привлекали внимание спецслужб, поэтому Bestmixer был закрыт в 2019 году, оборудование компании арестовали, а данные пользователей попали в руки спецслужб.

Мнимая анонимность обернулась не только раскрытием персональной информации, но и потерей средств.

Tornado Cash: ZK-доказательства в действии

Сервис Tornado Cash устранил главный недостаток централизованного микширования - человеческий фактор. Разработчики добавили смарт-контракты и zk-Snarks (криптографию с нулевым разглашением). Получилась следующая схема работы:

Пользователь отправляет определенное количество криптовалюты на адрес смарт-контракта (например, 100 ETH);
На устройстве пользователя генерируется секретный ключ, который состоит из секретного кода и идентификатора;
Хэш ключа отправляется в контракт, а средства попадают в общий пул, в результате чего происхождение каждого перевода невозможно отследить;
Получить обратно средства пользователь может на новый адрес с использованием технологии zk-SNARK, то есть предоставив доказательство того, что у него есть секретный ключ от одного из множества депозитов. Простыми словами, идентификация осуществляется не по адресу кошелька, а по секретному ключу и хэшу. Это делает невозможным отслеживание транзакций сторонними лицами.

CoinJoin: децентрализованное перемешивание Bitcoin

CoinJoin - это механизм, предложенный разработчиком Грегори Максвеллом. Его смысл заключается в создании общей Bitcoin-транзакции для нескольких переводов. Смысл следующий:

Пользователи 1, 2 и 3 желают совершить анонимную транзакцию;
Они отправляют свои средства координатору, который объединяет их в одну большую транзакцию;
На выходе транзакции формируются новые средства, которые имеют одинаковый номинал.
С точки зрения стороннего наблюдателя такой механизм обфускации в CoinJoin выглядит как три разных входящих и три разных исходящих адреса с одинаковыми суммами, при этом невозможно определить, какой ввод соответствует какому выводу.

Whirlpool, JoinMarket, Wasabi Wallet

Whirlpool - известный протокол CoinJoin для повышения приватности. В 2024 году правоохранительные органы США арестовали создателей и обвинили их в управлении нелегальным сервисом денежных переводов. Оборудование было изъято, но сам программный протокол остается децентрализованным и доступным;
JoinMarket - P2P-протокол для CoinJoin, основанный на рыночной модели. Мейкеры создают ликвидность и получают комиссию, а тейкеры оплачивают ее. Система не имеет одного конкретного владельца, поэтому весьма устойчива к закрытию инфраструктуры;
Wasabi Wallet - кошелек с поддержкой CoinJoin. Под давлением регуляторов разработчики были вынуждены ограничить использование встроенных координаторов для пользователей из определенных стран. Но все же протокол продолжает работать, а пользователи могут подключаться к альтернативным координаторам.

Получается, несмотря на огромный спрос, децентрализованное перемешивание криптовалют сталкивается с проблемами, так как за такими сервисами стоят реальные компании и реальные люди, которые должны подчиняться действующему законодательству страны, где ведут свою деятельность.

Privacy-коины: Monero (RingCT, stealth addresses) vs Zcash (zk-SNARK)

Privacy-коины решают проблему анонимности посредством своей архитектуры.

Заголовок	Заголовок	Заголовок
Приватность	Полная анонимность	Сеть разделяется на прозрачный и защищенный пул
Архитектура	Кольцевые подписи, скрытые адреса и протокол RingCT	zk-SNARKs (доказательства с нулевым разглашением), криптографическая схема Halo 2, протоколы Orchard, Sapling)
Конфиденциальность отправителя	Используются кольцевые подписи (ключ отправителя добавляется в группу со случайными ключами из блокчейна и смешивается с ними	Используется zk-SNARKs для доказательства права на монету из защищенного пула, при этом не раскрывается исходный адрес
Конфиденциальность получателя	Для каждой транзакции создаются stealth addresses (одноразовые скрытые адреса), которые не имеют связи с публичным кошельком	Публичный адрес полностью скрыт внутри защищенной транзакции
Легальный статус	Из-за полной анонимности монету удаляют на популярных биржах, также она находится под большим давлением регуляторных органов	Поскольку пул прозрачный, регуляторы, в целом, более лояльны
Возможности аудита	Если владелец кошелька предоставит свой ключ просмотра, это раскроет информацию о входящей транзакции и балансе	Широкие возможности для полноценного аудита, которые позволяют видеть полную историю входов и выходо

Регуляторное давление: санкции OFAC против Tornado Cash

В 2022 году OFAC (Американское управление по контролю за иностранными активами) внесло смарт-контракты Tornado Cash в санкционный список. Примечательно, что это первый случай, когда санкции распространились не на определенную компанию, а на непосредственно код, алгоритм. Разработчики подверглись уголовному преследованию.

Платформу обвиняли в отмывании средств, которые якобы были украдены хакерами из Северной Кореи. Впрочем, впоследствии Минфин США снял санкции. Данный случай считается примером сильного регуляторного давления, которое лишний раз подтвердило: в криптовалютах нет анонимности, более того, ответ приходится держать не только злоумышленникам, то и тем, кто явно или косвенно их обслуживает.

Но все же позже было решено, что незаменяемый код не является имуществом, поэтому с протокола Tornado Cash санкции были сняты.

Будущее приватности в условиях тотального AML

В последние годы наблюдается четкая тенденция: пользователи могут использовать криптовалюты, торговать ими, инвестировать, даже покупать за них товары и услуги, но должны при этом проходить процедуру AML, которая направлена на борьбу с отмыванием средств.

Более того, для получения доступа к полному функционалу популярных криптовалютных бирж необходимо пройти KYC-верификацию, в противном случае возникнут проблемы с выводом средств или даже внесением депозита.

Monero (XMR), Zcash (ZEC) и их аналоги исключаются из бирж и теряют свою популярность. В результате приватность в условиях тотального AML обретает новые формы:

Псевдоанонимность: пользователи могут скрывать свою личность и обороты, но лишь после того как докажут бирже или регулятору, что монеты поступили из легального источника. Для этого может использоваться zk-proof;
Уход в подполье: отказ от взаимодействия с регуляторными органами и переход на площадки, которые работают без KYC-верификации и не требуют прохождения проверки AML. Это влечет за собой риск блокировок и хакерских атак.

Мнение эксперта
Децентрализация является одним из важнейших преимуществ криптовалют. Но регуляторные органы не собираются мириться с тем, чтобы неподконтрольные и децентрализованные цифровые активы вытеснили фиатные валюты. Регуляторное давление и санкции уничтожают анонимность, но все же позволяют криптовалютам интегрироваться в современную финансовую систему. Не стоит забывать и о поголовном введении KYC-верификации, что предполагает полноценную идентификацию пользователя. Вероятно, будущее анонимности в условиях AML - это гибридные решения на основе доказательств с нулевым разглашением, когда регулятор или его представители в виде многочисленных площадок обретают уверенность в легальности происхождениях средств, но пользователи не раскрывают свою персональную информацию. Впрочем, под большим вопросом остается то, согласятся ли на такое развитие контролирующие органы.
Александр Савушкин, финансовый эксперт