ALI:Grin 中的交易详解

编者按：本文来自以太坊爱好者，作者：BrandonArvanaghi，翻译&校对:stormpang&闵敏，星球日报经授权发布。编者注：Grin是一种基于MimbleWimble协议建立的新型密码学货币。本文是一个详细的教程，逐步解释了MimbleWimble协议中交易是如何构造出来，又如何运用密码学，在不泄露交易双方地址和交易额的条件下，保证货币没有双花，保证只有货币所有者才能花费货币。Grin是一种基于MimbleWimble协议建立的新型密码学货币。但是，Grin的教程又是出了名的晦涩难懂。本文旨在分享Grin交易的运行原理，帮助大家理解Grin交易是如何实际运行的。Grin交易的输出是一个Pederson承诺，采用如下形式：-一个Grin输出就是一个Pedersen承诺。-Perdersen承诺是一种隐藏信息的好方法。如果你是第一次听到Perdersen承诺的概念，那么每当你看到这个词的时候，就想想“屏蔽值”的概念。以下这段文字摘自Grin的wiki。假设咱们选择一个非常大的数字k当做私钥，将k*H作为对应公钥。即便有人知道了公钥k*H的值，要据此推导出k的值也是近乎不可能的……r是被用作致盲因子的私钥，G是椭圆曲线上的一个固定点，它们的乘积r*G就是r在这条曲线上的公钥。v是输入值或输出值，H是椭圆曲线上的另一个固定点……已知私钥k和私钥j，则(k+j)*H=k*H+j*H，即两个私钥之和与固定点H相乘产生的公钥等于两个私钥分别与固定点H相乘产生的两个公钥之和k*H+j*H。若想更深入地研究密码学可以阅读ECCprimer这篇博客。简而言之，要花费一笔Grin输出，必须同时知道致盲因子(r)以及Grin交易金额(v)。这两个值是不可能通过破解承诺倒推得出的。因此，只有提前知道这些数值才能花费Grin的输出。Grin之所以设置致盲因子，是因为Grin的发送者是知道v的值的。但是该输出的致盲因子只有你知道，因此只有你能够花费该输出。假设这个输出包含40Grin，使用的致盲因子为20。：-在该输出中，致盲因子是20，Grin数量是40。-在Grin浏览器上查看Grin交易的输出，我们会发现实际的输出并非像上图那样通过清晰的公式呈现。下面才是Grin输出真正的样子：-Grin输出。-再强调一遍，从该输出推出“20”或“40”是不可能的。花费该输出

安全团队：Finance Grim攻击者已将3,000,000枚DAI交易为1,830枚ETH:8月24日消息，据PeckShieldAlert数据显示，Finance Grim攻击者0x988223在Uniswaphas上已将3,000,000枚DAI交易为1,830枚ETH。

此前报道，Grim Finance于2021年12月遭到重入攻击，该攻击窃取了价值约3000万美元的加密资产。今年8月19日，Grim Finance攻击者陆续向Tornado Cash转入1800枚和1200枚ETH。[2022/8/24 12:44:55]

假设我们刚才提到的输出属于Alice。现在，Alice想要将这些40个Grin中的25个发送给Bob。为了简单起见，咱们先忽略给矿工的交易手续费。如果你有一张5美元的钞票，买了3美元的东西，会得到2美元的找零。比特币系统中的交易就是这样运作的，Grin也不例外。如果Alice想从她的未花费交易输出40Grin中拿出25Grin发送给Bob，她在这笔交易中还要创建一个新的未花费交易输出，将余下的15Grin打回自己的地址。-Alice知道她发送给Bob的Grin数量，以及找零数量。-这笔交易中有15Grin将回到Alice手中，意味着只有她能够控制并且再次花费这15Grin。换句话说，必须杜绝Bob花费Alice零钱的可能性。为此，Alice必须为她的找零输出创建一个新的致盲因子。假设Alice选了34。Alice同时知道r和v，就拥有了创建零钱输出所需的一切信息，而且将作为一个输出记录在区块链上。Alice即将向Bob发送的25Grin输出也是如此。-Alice的找零输出。-正如我前面所提到的，只有知道了输出使用的致盲因子，才能花费这个输出。Alice知道她想花费的输出的致盲因子(20)，但是她需要通过一种方式向Grin系统中的其他人证明她知道。这就是为什么她需要创建一个完全独立的计算，求解她的致盲因子总数。这就要把Alice刚刚为她的找零输出创建的致盲因子，减去她想要花费的输出的致盲因子(20)。-Alice的致盲因子总数。-rs代表Alice的致盲因子总数，在这个例子里是14。。）最后，Alice需要创建一个随机nonceks。她将使用该随机nonce值，帮助她对这个交易进行签名。Alice不会将实际的nonce值发送给Bob，而是发送ks·G。如前所述，通过将该nonce值乘以生成点G，Alice隐藏了实际的nonce值。Alice将以下信息发送给Bob。实际上，Grin数据并不会被分为“元数据”和"数据”字段，但是为了清晰起见，本文特意将二者区分开来。-Alice在Grin交易第一步需要发送给Bob的所有信息。-元数据字段：发送数量：Alice想要发送给Bob的Grin数量。交易唯一ID:Alice和Bob在来回发送数据时使用的唯一标识符，用于标识此交易。交易费:交易费。锁定高度：交易生效的区块号。数据字段：交易输入:Alice将单个或多个未花费输出用作发送给Bob的交易的输入。找零输出:Alice的找零输出ks?G:Alice的nonceks与生成点G相乘，得到的值就是这个nonce的Pedersen承诺。rs?G:Alice的致盲因子总数rs与生成点G相乘，得到的值就是这个rs的Pedersen承诺。Alice将以上信息发送给Bob，由Bob来完成下一步操作。Bob的操作

声音 | Grin++主要开发者：2月工作重点是实施LTC EB的共识规则:Grin++主要开发者@davidburkett38在推特更新了MimbleWimble1月份最新进展，包括在Mimblewimble 5中找到一种支持非交互式交易的方法，已编写数据库框架，已使用LTC特定的标头和区块模型进行了部分测试，且Grin++审核已接近完成。2月的工作重点是实施LTC EB的共识规则，这部分完成后就可以开始将libmw集成到现有LTC代码库中。[2020/2/1]

当接收到Alice发送的信息后，Bob将TXfee和lock_height这两个变量连起来产生M”）。-交易“消息”。-Bob为他将要从Alice处接收的25Grin选择一个致盲因子rr。假设他选择了11。与此同时，他也选择了自己的随机noncekr。与Alice的操作相同，Bob将rr和kr两个值分别与生成点G相乘，创建了一个Pedersen承诺。有了这些数据之后，Bob就可以生成本交易对应的Schnorr挑战，用变量e表示：-交易的Schnorr挑战。-Schnorr挑战按照顺序对以下信息进行了SHA256哈希运算：交易消息。Alice和Bob所选的nonce对应的Pedersen承诺之和。Bob的致盲因子对应的承诺与Alice的致盲因子总数对应的承诺之和。Bob通过e为该交易生成自己的Schnoor签名，即sr。虽然sr是Bob的完整签名，但是我们称其为Bob的部分签名，因为该签名最终要与Alice的部分签名一同创建整个交易的签名。-该交易中Bob的部分签名。-当Alice最终收到sr时，是无法倒推出kr或rr的实际数值的。Bob将以下内容发送给Alice：-Bob将自己的部分签名、nonce对应的承诺，以及25Grin的致盲因子对应的承诺发送给Alice。-按照顺序，发送的内容包括：sr:Bob的部分签名。kr?G:Bob所选的nonce对应的承诺。rr?G:Bob即将收到的25Grin的致盲因子所对应的承诺。最后一步：发送回Alice

声音 | Crypto Integrity报告： 一些交易所2月份交易量高达88%属人为操纵:据The Block消息，Crypto Integrity近日发布的一份报告显示，通过分析所选定的流动交易对的实际订单量，发现2月份报告的交易量中，在一些交易量最高的交易所，高达88%的交易量是人为操纵。Crypto Integrity预估，在一些流动性低的交易对中，这种比例则高达100%。[2019/3/12]

Alice现在有了计算e以及该交易的Schnorr挑战所需的一切信息。在本地计算完e之后，Alice就能够验证Bob的部分签名。相信你还记得，Bob的部分签名sr包括以下内容：-该交易中Bob的部分签名。-基于我们先前描述的椭圆曲线的性质，Alice在等式两边同时乘以生成点G后，该等式依旧成立。-Alice在等式两边同时乘以生成点G。-因为Alice等于已经从Bob处收到了kr?G与rr?G，并且已经在本地计算出了e，她只需要简单地将sr乘以生成点G，确保与等式右边的值相等，就能够验证Bob的部分签名了。通过完成以上操作，Alice能够证明：Bob知道他将收到的Grin数量。Bob知道他的nonce值。Bob知道他为这25Grin选取的致盲因子。……至此，Alice在不知道Bob选择的nonce和致盲因子的情况下验证了Bob的部分签名。之后，Alice生成她自己的部分签名：-该交易中Alice的部分签名。-Alice现在可以生成该交易的签名，其中包含她和Bob的部分签名：交易签名由Alice和Bob的部分签名之和以及他们各自的nonce所对应的承诺之和组成。按照顺序，签名包含：Alice和Bob的部分签名之和。Alice和Bob的nonce所对应的承诺之和。合并之后，交易签名可以表示成如下形式：-交易签名-其中，s=ss+sr，k=ks+kr。记住这个签名——你很快就知道它的意义了。交易完成

声音 | Zcash首席执行官：Grin、Beam不是竞争对手:据The Block报道，Zcash首席执行官Zooko Wilcox近日表示，尽管很高兴出现Grin和Beam这样的隐私币，但他并不认为其与Zcash是“平等的”，即不是竞争对手。Wilcox称，Grin和Beam是脆弱的，其基础技术是有限的。[2019/1/31]

数字货币需要“记忆”——也就是说，当你向某个人发送一笔钱的时候，你不能把同一笔钱发送给其他人。通过使用Grin，我们隐藏了Grin的发送数量以及接收方。那么，我们怎么证明这笔钱没有被“双花”或凭空造出来的呢？在一笔Grin交易中，从输入中减去所有输出之后，剩余Grin的数量应该等于0。再以5美元钞票举例：3美元给收银员+2美元找零返还给我-5美元钞票=0同理，一笔合法的Grin交易也符合上述等式。那么，在不暴露具体值的情况下，我们可以如何验证呢？来了解一下Alice和Bob之间交易的输入和输出情况：(34?G)+(15?H)+(11?G)+(25?H)-(20?G)-(40?H)=(25?G)+(0?H)这里的巧妙之处在于，当Grin数量抵消时，用输入减去输出后剩余的是“过剩致盲因子”或“过剩内核”所对应的承诺。在我们现在的例子中，过剩致盲因子对应的承诺为25?G，即椭圆曲线上的一个公钥。如果一笔Grin交易的输出之和减去输入之和后能够产生一个有效的椭圆曲线公钥，那么你就能知道v值一定被抵消了。如果等式右侧不是某些已知数值n的n?G+0?H形式，你就能知道这笔交易是非法的了。这意味着，要么输出总量大于输入总量，要么输入总量大于输出总量。还记得上文得出的签名么？-交易签名-该签名实际上签署了我刚才提到过的过剩致盲因子对应的承诺，下面我们来解释一下。还记得吧，当你把Bob的部分签名的等式两边同时乘以G后，会得到如下等式。-等式两边同时乘以生成点G后Bob的部分签名-同样，当你把Alice的部分签名的等式两边同时乘以G后，会得到如下等式。-等式两边同时乘以生成点G后Alice的部分签名。-如果把两个等式相加会发生什么呢？你将得到：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的致盲因子总数，rr?G+rs?G等于(rr+rs)?G。Bob的致盲因子对应的承诺是11?G。Alice的致盲因子总数对应的承诺是14?G，两者相加之后得到25?G。因此，sr和ss相加之和若等于过剩致盲因子对应的承诺，即可证明整个交易是合法的。进一步简化这个等式，我们会得到：sr?G+ss?G=(k?G)+(e?(r?G))或：sr?G+ss?G=(k?G)+(e?(25?G))那么接下来只需检验等式两边是否相等就行了。记住，等式中的所有变量对于所有人都是可见的，因此任何人都能进行验证。我们可以在既不知道Alice的致盲因子也不知道Bob的致盲因子的情况下验证该交易。通过将他们的部分签名相加，并验证其总和是否等于过剩致盲因子对应的承诺，我们能够证明：Alice花费的输入中没有凭空产生多余的Grin。Alice和Bob在创建该交易的时候，都知道各自输出的致盲因子。这意味着新他们能够花费交易产生的新输出，使得该输出不被锁定。刚才我们用来验证交易的信息被放在交易内核当中。交易内核

金色财经现场报道 Ian Grigg在EOS.io香港见面会上称区块链能够解决黑天鹅事件:金色财经现场报道，4月6日晚间，备受瞩目的EOS.io香港见面会如期举办，EOS团队Block.one核心成员出席此次活动Ian Grigg在会上发表演讲，他表示，有一些风险我们认为他们很少发生，然而一旦发生就会很致命，这些事件称之为黑天鹅事件。这些事件对一般人而言风险是很大的，而区块链能够解决黑天鹅事件。[2018/4/6]

除了输出，交易内核是Grin交易生成的另一部分信息。每笔交易生成一个交易内核，但是无法通过查询Grin区块链上的某一输出找到与之关联的交易内核。每笔Grin交易都包含一个交易内核，以及没有凭空产生多余Grin的证明。以下信息将存储在交易内核中：交易签名(s,k?G)。与“过剩致盲因子”关联的公钥。如上所述，该公钥可以用于验证s。该交易的交易费与锁定高度。。总结

在完成所有这些操作之后，只有如下交易相关信息会广播到网络中：所花费的输入。新产生的输出。交易内核。内核偏移。上文所述的交易元数据不会被广播。更好的是，其中一些信息也可以丢弃——我们将在另一篇博客中讲述。希望本文能对了解Grin交易工作原理有所帮助。我刻意略去了范围证明、内核偏移以及交易费的内容。更多信息请阅读有关Grin中交易合并机制工作原理、多方参与交易原理以及一些实验性的博客。

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