编者按：

在不久前的文章《》里，来自微软亚洲研究院区块链项目的研究员闫莺和陈洋以9月在上海召开的以太坊第二届开发者大会作为切入点，与我们分享了目前区块链技术的前沿趋势与动向，该文章也颇受行业研究者的好评。因此，他们又带来了他们的第二期分享，这篇文章主要探讨的是区块链近期的关注热点——它作为公开账本如何保护隐私问题。快来一览为快吧！

一文读懂区块链上的隐私与监管问题

作者：张宪 闫莺 陈洋

区块链——作为公开账本，解决了各方如何建立信任的问题，却也同时带来了一个新的问题：隐私如何得到保护？当用户的所有交易信息都暴露在大众面前，如果这些交易信息被恶意挖掘及利用，将给用户隐私带来严重的威胁。本文将就区块链技术中的隐私问题以及最前沿的解决方案给大家做一个形象的介绍和分析。

　　区块链的隐私问题

也许大家首先会有一个疑惑：比特币等区块链技术不是“匿名”的吗，为什么会有隐私问题？要回答这个问题，我们首先要区分“化名”和“匿名”这两个概念。化名很好理解，就是我们在网络中使用的一个与真实身份无关的身份。例如在比特币系统的交易中，使用者无需使用真名，而是采用公钥哈希值作为交易标识。在这个例子中，公钥哈希值就可以代表使用者的身份，与真名无关，因此比特币是具备化名性的。

但匿名跟化名是不同的。在计算机科学中，匿名指的是具备无关联性(unlinkability)的化名[1]。所谓无关联性，就是指站在攻击者的角度，无法将用户与系统之间的任意两次交互进行关联。在比特币中，由于用户反复使用公钥哈希值作为交易标识，交易之间显然能建立关联。因此比特币并不具备匿名性。

若单个地址进行交易并不能确保匿名性，那么多个地址又如何？答案依然是否定的：如图1所示，用户X利用多个账户在一定时间内向用户Y进行转账，攻击者可以很大概率猜测这几个地址属于同一个用户，而将这多个地址都归为一个地址簇。

　　图1： 多账户与单一账户交易会被关联

除了上述情况，零钱地址也会暴露用户地址的关联性。如图2所示，用户X向用户Y转账40，总计付款50，因此零钱返回10。攻击者会很大概率推测账户D是零钱地址，从而将账户D和E进行关联。早期的比特币类库（Bitcoin-Qt library）就存在过零钱地址总出现在输出地址第一个而带来的隐私问题（已在2012年修复）。

　　图2：零钱账户与其他账户会被关联

在将用户多个地址归并为地址簇后，再结合现实中直接发生交易来给地址簇加上标签，就可以画出如图3的标签簇图。图中的连线表示一次交易，圆的面积大小代表交易量。虽然图中只列出了服务提供商、交易所、矿池的标签，需要说明的是，也可以利用类似的手段来获取个人用户现实生活中的身份信息。因此再结合服务提供商的地址信息及公开账本，个人用户的所有消费记录将显露无遗。这将带来严重的用户隐私问题。

　　图3：通过实际交易及地址簇构建标签簇[2]

如何在保障隐私（隐藏交易内容）的情况下实现区块链的特性（交易可验证，历史可查等）呢？下面我们介绍三种最典型的匿名化方案：达世币(Dash)，门罗币（Monero），零钞(Zcash)。

　　达氏币（Dash）

达氏币使用了一种称之为合币（CoinJoin）的关键技术。简单地说，所谓合币技术就是通过一些主节点(master node)来将多个用户（至少3个）的多笔交易进行混合、形成单一交易的技术。在合币中，每个用户都会提供一个输入输出地址，然后将其送到主节点进行混合（即任意交换输入输出地址）。交易只能以规定面额（0.1, 1, 10, 100）为单位来进行，这样就增加了攻击者从数额的角度来猜测交易关联度的难度。同时，主节点要保证乱序输出。如图4所示，不同的颜色代表此金额来自不同用户，DASH是达氏币的货币标识。通过混合，黄色用户完成了对绿色用户进行转账10 DASH。而外界很难从混淆后的交易中发现这笔交易。

　　图4：合币技术可以将多个用户的多笔交易进行混合[3]