Chaumian eCash

Když Anna vidí v běžné platební aplikaci zůstatek, zpravidla se dívá na účet vedený provozovatelem. U eCash může místo toho držet přímo digitální doklady hodnoty, kterým říkáme mince nebo tokeny. Doklad obsahuje údaje a potvrzení, které program vypočítal pomocí tajných údajů vydavatele; nejde o kovovou minci ani automaticky o nový druh kryptoměny. Cílem je přiblížit placení hotovosti, u níž každá drobná útrata nemusí vytvářet snadno propojitelný záznam o plátci. David Chaum tuto myšlenku rozvíjel dávno před Bitcoinem a jeho firma DigiCash ji převáděla do praxe. [1] [3]

Vydavateli se často říká mint, česky mincovna. Zde je to služba, ne stroj razící kov. Anna jí například pošle prostředky a její peněženka za ně dostane digitální mince. V bitcoinových systémech může jít o částky vyjádřené v sats, tedy satoshi, nejmenších jednotkách Bitcoinu. Důležitá otázka zní: kdo drží skutečné prostředky, za které byly mince vydány? Pokud je má mincovna, Anna drží nárok vůči ní, nikoli bitcoin pod výhradní kontrolou vlastních klíčů, tedy tajných údajů umožňujících podepisovat bitcoinové převody. Stejný údaj v sats na displeji může skrývat odlišný způsob úschovy. [8] [6] [7]

Peněženka připraví tajné náhodné údaje nové mince a před podpisem je matematicky zakryje. Vydavatel vidí požadovanou hodnotu a ověří oprávnění k vydání, ale nevidí původní skryté údaje. Po jeho podpisu peněženka zakrytí odstraní, aniž zničí platnost potvrzení. Tomu říkáme blind signature, slepý podpis. Představte si ověřitelné razítko na lístku uvnitř neprůhledné obálky; skutečný postup zajišťuje matematika. Podstatné je, že správně provedený podpis sám vydavateli neprozradí, kterému dřívějšímu výběru předložená mince odpovídá. Technické způsoby podpisu a jeho ověřování se mezi systémy liší. [1] [3] [8]

Anna pošle Petrovi token například ve zprávě. Petr sice dostal potřebná data, ale Anna mohla stejná data také zkopírovat. V Cashu proto příjemcova peněženka požádá mincovnu o výměnu přijatých mincí za nové, připravené příjemcem. Mincovna původní mince zneplatní a vydá nové. Teprve po úspěšném dokončení nemůže odesílatel utratit svou kopii původních mincí. Tento postup zároveň dovoluje oddělit nové mince od těch odevzdaných. Samotný obrázek QR kódu ani zelené potvrzení o doručení zprávy tak není důkazem, že příjemce už bezpečně ovládá hodnotu. [8] [9]

Double spend znamená pokus utratit stejnou hodnotu opakovaně. Online mincovna eviduje již použité údaje mincí a další použití odmítá. Tím brání tomu, aby si uživatel jednoduše zkopíroval peníze. Tato databáze však sama nedokazuje, že vydavatel drží dostatečné rezervy nebo že nevydává další nepokryté mince. Je potřeba odlišit ochranu před podvodným uživatelem od důvěry v provozovatele. Ani platné kryptografické potvrzení mince není výpisem z jeho rezerv. Pokud vydavatel přestane spolupracovat, může mít držitel platný token a přesto nedostat prostředky zpět. [2] [6] [8]

Přenést data mezi dvěma telefony bez připojení je jedna věc; bezpečně zjistit, že je nikdo jinde právě neutratil, je jiná. Některé postupy umožňují bez internetu ověřit původ podpisu. To ale samo neověří aktuální stav mince. Historický výzkum Chauma, Amose Fiata a Moniho Naora popisoval také offline hotovost, u níž opakované utracení mohlo dodatečně odhalit viníka. Neznamená to, že tento mechanismus používá každá dnešní peněženka. Při tvrzení o offline platbě je proto dobré rozlišovat přenos, ověření pravosti a ochranu před dvojím utracením. [2] [10]

Peněženka nemusí držet jednu minci pro každou myslitelnou částku. Může skládat několik mincí různých hodnot a podle potřeby je nechat vyměnit. Představte si zůstatek 500 sats a platbu 300 sats. Bez započtení poplatků chce Anna připravit mince v součtu 300 sats k odeslání a ponechat si 200 sats. Pokud vhodnou kombinaci nemá, Cashu umožňuje výměnu u mincovny, která staré mince nahradí novými. Nejde o změnu směnného kurzu ani zisk z rozměnění. Skutečné poplatky a podporované hodnoty závisí na pravidlech konkrétního systému. [8] [9]

Slepý podpis omezuje propojení vydání mince s jejím utracením. Nevymaže však doručovací adresu u obchodníka, přihlášení do aplikace, síťové stopy nebo nápadnou kombinaci času a částky. Běžný token bez dalšího zámku může utratit ten, kdo získá jeho tajné údaje, takže jeho veřejné zveřejnění není totéž jako zveřejnění přijímací adresy. Podobně nelze předpokládat, že záloha peněženky vždy vyřeší každý problém. Například obnova v Cashu může potřebovat nejen záložní slova, ale i součinnost mincovny. Záloha nevrátí hodnotu, kterou už někdo jiný utratil, ani nenahradí chybějící rezervy vydavatele. [3] [11] [12]

GNU Taler používá slepé podpisy k ochraně zákazníka, ale zároveň počítá s dohledatelnými příjmy obchodníků. Není tedy navržen jako utajení všech účastníků před všemi. Cashu nabízí protokol pro bitcoinovou elektronickou hotovost s mincovnami. Fedimint rozděluje správu mezi federaci, skupinu správců, aby prostředky neovládal jediný člověk. Dostatečná část správců však stále může ohrozit úschovu nebo vydat nepokryté mince. Federace mění rozložení důvěry, neodstraňuje ji. Tyto projekty proto nelze zaměňovat jen proto, že všechny používají příbuznou kryptografickou myšlenku. [4] [5] [6] [13]

Bitcoin ověřuje převody v síti podle společných pravidel bez centrálního vydavatele, ale má veřejnou historii transakcí. eCash může část plateb přesunout do soukromějšího prostředí vydavatele a s Bitcoinem se propojit například přes Lightning Network, síť platebních kanálů pro rychlé platby. Účastníci kanálu si aktualizují rozdělení předem vložených bitcoinů, aniž by každou jednotlivou platbu zapisovali do veřejné historie Bitcoinu. Vklad ani výběr přes Lightning však automaticky nemění token mincovny na bitcoin ve vlastní úschově. Pro začátek stačí sledovat tři otázky: kdo drží podkladové peníze, kdo může odmítnout proplacení a jaké údaje o platbách kdo vidí. Teprve jejich spojení dává poctivý obraz toho, co konkrétní eCash nabízí. [6] [7] [13] [14]