HERMES: Provably Secure Private Accounts for Account-Model Blockchains via Commitment-Coherent Encryption
यह शोध पत्र HERMES को प्रस्तुत करता है, जो एक एकीकृत ढांचा है जो बिना किसी विश्वसनीय सेटअप (trusted setup) के डेसिशनल डिफी-हेलमैन (Decisional Diffie-Hellman) धारणा के तहत कमिटमेंट-कोहेरेंट एन्क्रिप्शन का लाभ उठाकर अकाउंट-मॉडल ब्लॉकचेन के लिए बैलेंस प्राइवेसी, ट्रांजैक्शन-अमाउंट इंडिस्टिंगुइशेबिलिटी और सेंडर-रिसीवर अनलिंकेबिलिटी प्राप्त करता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
इंटरनेट की कल्पना एक विशाल, सार्वजनिक बहीखाते (ledger) के रूप में करें जहाँ हर कोई देख सकता है कि किसने किसे कितना पैसा भेजा। आज अधिकांश आधुनिक डिजिटल मुद्राएं इसी तरह काम करती हैं: प्रत्येक लेनदेन डाक के माध्यम से भेजे गए एक पोस्टकार्ड की तरह है। वहां से गुजरने वाला कोई भी व्यक्ति भेजने वाले का नाम, प्राप्तकर्ता का नाम और डॉलर की राशि पढ़ सकता है। हालांकि यह पारदर्शिता धोखाधड़ी को रोकने में मदद करती है, लेकिन इसका मतलब यह भी है कि आपका वित्तीय जीवन पूरी तरह से उजागर है। आपको इस बात की चिंता हो सकती है कि लोग अनुमान लगा सकते हैं कि आपके पास कितने पैसे हैं, या इससे भी बुरा यह कि आपकी खर्च करने की आदतों को ट्रैक किया जा सकता है और विज्ञापनों के लिए बेचा जा सकता है।
इसे ठीक करने के लिए, क्रिप्टोग्राफर्स ने "डिजिटल लिफाफे" बनाने की कोशिश की है जो इन विवरणों को छिपा सकें। कुछ सिस्टम एक ऐसी विधि का उपयोग करते हैं जहाँ वे आपके पैसे को छोटे, असंबद्ध नोटों में तोड़ देते हैं (जैसे एक चेक के टुकड़े कर देना), जो लेनदेन के बीच के संबंध को छिपा देता है लेकिन आपके बैलेंस का कुल योग बनाए रखना कठिन बना देता है। अन्य सिस्टम अकाउंट मॉडल (जहाँ आपके पास एक बड़ा बैलेंस होता है) को बनाए रखने की कोशिश करते हैं, लेकिन वे किसी विश्वसनीय तीसरे पक्ष (third party) की मदद के बिना राशि को छिपाने में संघर्ष करते हैं, या वे गणितीय दरारें छोड़ देते हैं जिनका उपयोग एक चतुर हैकर आपके बैलेंस का अनुमान लगाने के लिए कर सकता है। बड़ा सवाल यह रहा है: क्या हम एक एकल बैंक खाते की सुविधा बनाए रख सकते हैं, बैलेंस और लेनदेन की राशि को छिपा सकते हैं, और यह असंभव बना सकते हैं कि कौन किसे भुगतान कर रहा है—और वह भी बिना किसी केंद्रीय प्राधिकरण पर भरोसा किए?
यहीं पर पेपर HERMES आता है। शोधकर्ता एक नया सिस्टम प्रस्तावित करते हैं जो विशेष रूप से अकाउंट-आधारित ब्लॉकचेन (जैसे Ethereum) के लिए डिज़ाइन किया गया है जो एक साथ इन तीनों चीजों को प्रबंधित करता है। उन्होंने एक "डिजिटल तिजोरी" बनाई है जो एक विशेष प्रकार के गणित का उपयोग करती है जिसे कमिटमेंट-कोहेरेंट एन्क्रिप्शन (Commitment-Coherent Encryption) कहा जाता है। इसे एक जादुई लॉकबॉक्स की तरह समझें जहाँ ताला खुद भी एक रसीद है। आमतौर पर, डिजिटल गोपनीयता में, आपको बॉक्स को लॉक करने के लिए एक टूल का उपयोग करना पड़ता है और यह साबित करने के लिए कि आपने प्रोटोकॉल का उल्लंघन नहीं किया है, एक पूरी तरह से अलग टूल का उपयोग करना पड़ता है, जो एक अव्यवस्थित और धीमी प्रक्रिया बनाता है। HERMES ताले को इस तरह डिजाइन करता है कि ईमानदारी का प्रमाण बॉक्स के भीतर ही निर्मित होता है।
टीम ने गणितीय रूप से सिद्ध किया कि उनका सिस्टम सुरक्षित है, जिसका अर्थ है कि जब तक कोई हैकर एक बहुत कठिन गणितीय समस्या (Decisional Diffie-Hellman problem) को हल नहीं कर लेता, वे तिजोरी के अंदर नहीं झांक सकते। उन्होंने एक "ट्रिपल-की" (Triple-Key) सिस्टम भी पेश किया। कल्पना करें कि आपके पास तीन अलग-अलग चाबियाँ हैं: एक पैसे को लॉक करने के लिए, एक यह देखने के लिए कि आपको पत्र किसने भेजा (बिना उसे खोले), और एक अपनी पहचान बताने के लिए। यदि कोई केवल इनमें से एक कुंजी चुरा लेता है, तो वे पूरे सिस्टम को नहीं तोड़ सकते; उन्हें केवल उस विशिष्ट भाग तक पहुंच मिलती है, जिससे बाकी की गोपनीयता बरकरार रहती है।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह केवल सिद्धांत नहीं है, टीम ने एक वर्किंग प्रोटोटाइप बनाया। उन्होंने पाया कि उनका सिस्टम व्यावहारिक होने के लिए पर्याप्त तेज़ है: एक लेनदेन को एन्क्रिप्ट करने में लगभग 320 माइक्रोसेकंड (यानी 0.00032 सेकंड) लगते हैं, जो वास्तविक दुनिया के उपयोग के लिए पर्याप्त तेज़ है। उन्होंने यह भी दिखाया कि भले ही कोई हैकर कुछ उपयोगकर्ताओं को भ्रष्ट (corrupt) कर दे, फिर भी सिस्टम बाकी लोगों की सुरक्षा कर सकता है। हालांकि वर्तमान में सिस्टम में लेनदेन की राशि कितनी बड़ी हो सकती है इसकी एक सीमा है (गणित को तेज़ रखने के लिए), यह सफलतापूर्वक मानक बैंक खातों की सुविधा और गुप्त नकदी की गोपनीयता के बीच के अंतर को पाटता है, और वह भी बिना किसी विश्वसनीय मध्यस्थ के।
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