Monero的RingCT 2.0：基于Pedersen承诺与积存方案的高效匿名交易协议

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RingCT 2.0 是一项针对区块链加密货币 Monero 的紧凑型积木式（链接环签名）协议，由 Shi-Feng Sun、Man Ho Au、Joseph K. Liu 和 Tsz Hon Yuen 等作者共同提出。该研究论文的目的是深入分析并改进 Monero 中使用的 Ring Confidential Transactions (RingCT) 协议，以满足其在匿名性、安全性和效率方面的需求。首先，作者对RingCT协议的语法进行了形式化定义，并基于Monero的实际应用，提出了相应的安全需求。RingCT的核心是其底层的链接环签名和承诺方案，这些技术使得交易能够保持隐私，同时确保了交易的真实性和不可否认性。 RingCT 2.0 的主要创新在于它构建在 Pedersen 投影 commitment、单向域 accumulator 和知识证明签名这三种技术之上，这些组件合在一起构成了一个链接环签名的功能。Pedersen commitment 是一种广泛用于区块链的非交互式零知识证明机制，它允许用户对数据进行隐秘地绑定，同时保持数据的可验证性。 Accumulator 是一个数据结构，它高效地处理大量数据的合并和验证，而单向性保证了一旦数据被加入，就无法通过修改积累器中的单个元素来推断原始数据。知识证明签名则涉及到证明者能够展示他们知道某个秘密信息的能力，这对于确保只有授权者才能创建有效的环签名至关重要。 RingCT 2.0 的设计旨在提高协议的性能，如减少签名大小、加快交易速度以及增强抗量子攻击的能力。通过优化这些组件的交互，新协议能够在保证隐私的同时，提升系统的整体效率和安全性。此外，论文还可能讨论了如何在实际应用中实现RingCT 2.0的可扩展性和兼容性，以及与Monero现有架构的整合策略。 RingCT 2.0 是一项重要的技术创新，它通过强化和优化环签名技术，为Monero这样的加密货币提供了更为安全且高效的隐私保护手段，对于推动区块链技术在匿名支付领域的应用具有重要意义。

RingCT 2.0: Compact Spend Protocol for Monero 459

2 Related Works

Linkable ring signature was ﬁrst proposed by Liu et al. [22] in 2004 (they named it

as Linkable Spontaneous Anonymous Group Signature which is actually linkable

ring signature). There are many variants in diﬀerent types of cryptosystems with

diﬀerent features. We summarize their features in Table 1.

Table 1. Comparison of linkable ring signatures

Scheme Signature size Cryptosystem

Liu et al. [22] O(n) public key

Tsang and Wei [29] O(1) public key

Liu and Wong [23] O(n) public key

Au et al. [2] O(1) public key

Au et al. [3] O(n) certiﬁcate-based

Zheng et al. [34] O(n) public key

Tsang et al. [30] O(n) public key

Tsang et al. [28] O(n) identity-based

Chow et al. [13] O(1) identity-based

Fujisaki and Suzuki [18] O(n) public key

Fujisaki [17] O(

√

n) public key

Au et al. [4] O(1) identity-based

Yuen et al. [32] O(

√

n) public key

Liu et al. [21] O(n) public key

As we can see from the table, there are only a few constant size linkable ring

signature existed in the literature. In our discussion, we focus on public key only

because both identity-based and certiﬁcate-based cryptosystems are not suitable

for blockchain paradigm as they require a Private Key Generator (PKG) to issue

user keys, which contradicts to the decentralized concept of blockchain. Among

them, [29] requires the Certiﬁcate Authority (CA) to generate the user key. [2]

is an improvement over [29] but it still requires an interaction between the user

and the CA during the user key generation process. Neither of them is suitable

for blockchain.

We note that not all linkable ring signature schemes are suitable for Monero.

There are some requirements that should be satisﬁed in order to be compatible

with RingCT. We will discuss more on this in Sect. 4.

3 Preliminaries

In this section, we ﬁrst give some notations used in the rest of this paper. We use

[n] to denote the set of integers {1, 2,...,n} for some positive integer n ∈ N.For

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Monero的RingCT 2.0：基于Pedersen承诺与积存方案的高效匿名交易协议

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