Bài viết này đi sâu vào Tornado Cash, một giao thức phi tập trung cho phép người dùng ẩn danh hóa các giao dịch tiền điện tử của họ trên blockchain Ethereum. Chúng ta sẽ khám phá các khái niệm mật mã cơ bản đằng sau nó, xem xét các vấn đề pháp lý, và thảo luận về các phương pháp tiềm năng để phá vỡ tính nặc danh. Tìm hiểu cách Tornado Cash hoạt động và những tác động của nó đối với quyền riêng tư và tuân thủ.
Hãy tưởng tượng Alice muốn thực hiện một giao dịch ẩn danh. Cô ấy đã thử nhiều phương pháp khác nhau nhưng không đạt được mức độ riêng tư mong muốn. Sau đó, cô ấy tìm thấy Tornado Cash.
Alice quyết định sử dụng Tornado Cash để bảo vệ số tiền của mình. Đầu tiên, cô ấy chọn một bộ ẩn danh – một nhóm các khoản tiền gửi với các mệnh giá khác nhau. Các lựa chọn của cô ấy là 0.1 ETH, 1 ETH, 10 ETH hoặc 100 ETH. Ví dụ, cô ấy chọn 1 ETH.
Alice gửi 1 ETH vào nhóm trộn. Tornado Cash sử dụng cây Merkle tăng dần để che giấu nguồn gốc của giao dịch. Một "ghi chú" được tạo ra, đại diện cho phần tiền của cô ấy trong nhóm.
Khi Alice quyết định rút tiền, cô ấy cung cấp "ghi chú" (bằng chứng ZK về số tiền). Ghi chú này hoạt động như một "bắt tay" bí mật giữa cô ấy và nhóm, chứng minh rằng cô ấy là một phần của nhóm mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào.
Sử Dụng Relayer: Alice cũng có thể sử dụng các dịch vụ chuyển tiếp (relayer), những người có thể cung cấp ghi chú thay cho cô ấy.
Nhận Tiền: Sau khi chứng minh "bắt tay" bí mật, hợp đồng thông minh Tornado Cash sẽ gửi tiền cho cô ấy đến một địa chỉ mới.
Điều quan trọng cần lưu ý là vào ngày 8 tháng 8 năm 2022, Văn phòng Kiểm soát Tài sản Nước ngoài (OFAC) của Bộ Tài chính Hoa Kỳ đã đưa Tornado Cash vào danh sách đen. Điều này có nghĩa là các hợp đồng thông minh của Tornado Cash hiện phải tuân theo các lệnh trừng phạt theo luật pháp Hoa Kỳ.
Trọng tâm của mô hình bảo mật của Tornado Cash là việc áp dụng bằng chứng không tri thức (Zero-Knowledge Proofs - ZKP). Kỹ thuật mật mã này cho phép người dùng chứng minh tính hợp lệ của một tuyên bố mà không tiết lộ thông tin thực tế đằng sau nó. Trong bối cảnh của Tornado Cash, ZKP đóng một vai trò quan trọng trong các giao dịch.
Người dùng có thể chứng minh kiến thức về một pre-image của hàm băm mà không tiết lộ chính pre-image đó. Điều này đảm bảo một lớp bảo mật mạnh mẽ, cho phép người dùng tham gia vào các giao dịch tài chính với sự tin tưởng rằng thông tin nhạy cảm của họ vẫn được che giấu.
Tornado Cash sử dụng sức mạnh của cây Merkle tăng dần để quản lý và xác minh dữ liệu giao dịch một cách hiệu quả trên chuỗi. Cây Merkle, có cấu trúc cây nhị phân, được xây dựng tăng dần khi có các giao dịch mới. Mỗi nút lá đại diện cho một cam kết và cấu trúc của cây tạo điều kiện dễ dàng xác minh tính toàn vẹn của lịch sử giao dịch.
Phương pháp tăng dần cho phép cập nhật nhanh chóng và đảm bảo rằng ngay cả với một số lượng lớn giao dịch, chi phí tính toán vẫn có thể quản lý được. Kiến trúc cây Merkle này là xương sống cho khả năng duy trì tính ẩn danh của Tornado Cash trong suốt quá trình trộn.
Khi các giao dịch của Alice xảy ra, cây Merkle phát triển động. Tornado Cash giữ một lịch sử của 30 gốc cuối cùng của cây này, cung cấp ảnh chụp nhanh của cây tại các thời điểm khác nhau. Khi Alice quyết định rút tiền của mình và cung cấp ghi chú của mình (bằng chứng ZK về số tiền), cô ấy đang tham chiếu hiệu quả đến một gốc cụ thể của cây này. Gốc này đóng vai trò là cơ sở đáng tin cậy và nhất quán cho bằng chứng của cô ấy, đảm bảo rằng "bắt tay" của cô ấy với nhóm có thể được xác minh mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào về cô ấy.
Trong hành trình tìm kiếm sự ẩn danh của Alice, việc sử dụng thuật toán băm MiMC của Tornado Cash đóng một vai trò quan trọng. Sự lựa chọn đặc biệt này phân biệt Tornado Cash với các nền tảng khác có thể sử dụng các phương pháp truyền thống hơn như keccak256.
MiMC được thiết kế để "thân thiện với ZK" – phù hợp hoàn toàn với các yêu cầu tạo bằng chứng không tri thức.
Hàm băm mật mã này được sử dụng trong tính toán các gốc cây Merkle trên chuỗi. Mặc dù MiMC mang lại lợi thế về tính toán cho bằng chứng không tri thức, nhưng nó lại đưa ra một thách thức thú vị – nhu cầu tính toán trên chuỗi. Để khắc phục điều này, Tornado Cash triển khai MiMC dưới dạng mã byte thô, thể hiện cam kết của nền tảng đối với các công nghệ bảo mật tiên tiến.
Relayer là các đối tác đáng tin cậy, đảm bảo các bước vẫn bí mật và an toàn. Cơ chế chuyển tiếp trong Tornado Cash đóng vai trò là một lớp bảo mật quan trọng với trọng tâm cụ thể là chống lại rủi ro chạy trước (front-running).
Phòng Thủ Chạy Trước (Front-running Defence): Chạy trước xảy ra khi ai đó chộp lấy một cơ hội bằng cách sao chép một giao dịch và thay thế nó bằng giao dịch của chính họ. Để bảo vệ chống lại điều này, Tornado Cash đưa ra một chiến thuật thông minh. Cơ chế chuyển tiếp bao gồm một tập hợp các tín hiệu giả trong quá trình rút tiền, về cơ bản tạo ra một lá chắn bảo vệ.
Bằng chứng giờ đây không chỉ mở rộng ra ngoài các chi tiết giao dịch; nó xác minh rằng người dùng đã bình phương đúng địa chỉ của người nhận. Nó giống như một mã bí mật bên trong bằng chứng, đảm bảo rằng ngay cả khi ai đó cố gắng sao chép, họ cần phải hoàn thành mọi phần để vượt qua bài kiểm tra.
Bảo Mật Hợp Tác (Collaborative Privacy): Relayer, hoạt động như những người hỗ trợ ngoài chuỗi, cho phép người dùng giao dịch mà không tiết lộ địa chỉ của họ. Người dùng có thể yêu cầu relayer thực hiện các giao dịch thay mặt họ, giải quyết thách thức về việc địa chỉ mới thiếu gas ban đầu cần thiết để rút tiền. Cách tiếp cận hợp tác này tăng cường quyền riêng tư, tạo ra một kịch bản đôi bên cùng có lợi cho cả người dùng và relayer.
Mặc dù Tornado Cash chắc chắn ẩn danh hóa các giao dịch, nhưng nó lại gây ra một vấn đề cho những người tuân thủ và điều tra viên muốn theo dõi tội phạm. Mặc dù không có một phương pháp đảm bảo để phá vỡ tính ẩn danh của các giao dịch Tornado Cash, nhưng có một số chiến lược có thể cung cấp một số thông tin chi tiết.
Các lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ đối với Tornado Cash đã gây ra một cuộc tranh cãi lớn trong cộng đồng tiền điện tử. Các nhà lập pháp và những người ủng hộ quyền riêng tư lo ngại rằng việc trừng phạt một công cụ phần mềm có thể tạo ra một tiền lệ nguy hiểm, hạn chế sự phát triển của các công nghệ nâng cao quyền riêng tư và thậm chí vi phạm quyền tự do ngôn luận. Tuy nhiên, các nhà chức trách nhấn mạnh sự cần thiết phải ngăn chặn việc sử dụng Tornado Cash cho các hoạt động bất hợp pháp, chẳng hạn như rửa tiền và tài trợ khủng bố.
Vụ việc này tiếp tục làm nổi bật những thách thức trong việc điều chỉnh các công nghệ phi tập trung và sự cân bằng giữa quyền riêng tư, sự đổi mới và an ninh quốc gia.
Tornado Cash thể hiện một công cụ mạnh mẽ cho việc ẩn danh hóa giao dịch tiền điện tử. Tuy nhiên, khả năng bảo mật mạnh mẽ của nó cũng làm dấy lên những lo ngại về việc lạm dụng. Mặc dù có những phương pháp tiềm năng để phá vỡ tính ẩn danh, nhưng chúng thường phức tạp và không phải lúc nào cũng thành công. Bối cảnh pháp lý xung quanh Tornado Cash vẫn còn đang phát triển và những ảnh hưởng lâu dài của nó đối với hệ sinh thái tiền điện tử vẫn chưa chắc chắn.
Bài viết liên quan