Chaumian eCash — родина систем цифрової готівки, що походить від праць Девіда Чаума. Гаманець — застосунок для зберігання та використання цифрових монет — отримує сліпо підписані цифрові монети від емітента, якого часто називають mint. Математичне маскування відділяє випуск конкретної монети від її подальшого використання. Емітент усе ще забезпечує прийняття чи погашення монет і в поширених онлайн-системах запобігає подвійній витраті.
Коли Анна бачить баланс у звичайному платіжному застосунку, вона зазвичай дивиться на рахунок, який веде оператор. З eCash вона натомість може безпосередньо зберігати цифрові підтвердження вартості — монети або токени. Вони містять дані й підтвердження, яке програма обчислила за допомогою секретних даних емітента; це не металеві монети й не обов’язково нова криптовалюта. Мета — наблизити оплату до готівки, де кожна дрібна покупка не мусить залишати запис, який легко пов’язати з платником. Девід Чаум розвивав цю ідею задовго до Bitcoin, а його компанія DigiCash втілювала її на практиці. [1] [3]
Емітента часто називають mint, тобто монетним двором. Тут це сервіс, а не машина, що карбує метал. Наприклад, Анна надсилає йому кошти й отримує в гаманець цифрові монети. У системах на основі Bitcoin суми можуть бути вказані в sats, або сатоші, найменших одиницях Bitcoin. Головне питання — хто тримає справжні кошти, під які випущено монети. Якщо вони в монетного двору, Анна має вимогу до нього, а не біткоїн під винятковим контролем власних ключів — секретних даних, що дозволяють підписувати біткоїн-перекази. Однаковий баланс у sats може приховувати дуже різні способи зберігання. [8] [6] [7]
Гаманець готує таємні випадкові дані нової монети й математично маскує їх перед підписанням. Емітент бачить запитану вартість і перевіряє право на випуск, але не початкові приховані дані. Після отримання підпису гаманець знімає маскування, не руйнуючи чинності підтвердження. Це blind signature, або сліпий підпис. Уявіть перевірювану печатку на папірці в непрозорому конверті; справжню роботу виконує математика. Правильно виконаний підпис сам собою не повідомляє емітенту, якому попередньому зняттю відповідає пред’явлена монета. Конкретні способи підписання й перевірки в різних системах відрізняються. [1] [3] [8]
Анна надсилає Петрові токен, наприклад у повідомленні. Петро вже має потрібні дані, але Анна могла їх скопіювати. Тому в Cashu гаманець одержувача просить монетний двір обміняти отримані монети на нові, підготовлені самим одержувачем. Старі монети стають недійсними, а замість них випускаються нові. Лише після успішного завершення відправник більше не може витратити копію початкових монет. Цей процес також дозволяє відокремити нові монети від зданих. Отже, зображення QR-коду чи позначка доставки повідомлення ще не доводить, що одержувач уже безпечно контролює вартість. [8] [9]
Double spend — це спроба повторно витратити ту саму вартість. Онлайн-монетний двір записує дані вже використаних монет і відхиляє повторне використання. Так він не дозволяє користувачеві просто скопіювати гроші. Але ця база сама собою не доводить, що емітент має достатні резерви або не випускає додаткових незабезпечених монет. Захист від нечесного користувача слід відрізняти від довіри до оператора. Навіть чинне криптографічне підтвердження монети не є звітом про його резерви. Якщо емітент припинить співпрацю, можна мати дійсний токен і все одно не повернути коштів. [2] [6] [8]
Передати дані між двома телефонами без зв’язку — одне, а надійно встановити, що їх щойно не витратили деінде, — інше. Деякі способи дозволяють перевірити справжність підпису офлайн, але це саме по собі не показує поточного стану монети. Історичні дослідження Чаума, Амоса Фіата й Моні Наора описували також офлайн-готівку, де повторна витрата могла згодом розкрити порушника. Це не означає, що такий механізм використовує кожен сучасний гаманець. Тож у твердженнях про офлайн-оплату потрібно розрізняти передачу даних, перевірку справжності та захист від подвійної витрати. [2] [10]
Гаманець не мусить мати окрему монету для кожної можливої суми. Він може поєднувати монети різних номіналів і за потреби обмінювати їх. Уявіть баланс 500 sats і платіж 300 sats. Без урахування комісій Анна хоче підготувати монети загальною вартістю 300 sats для відправлення та залишити собі 200 sats. Якщо відповідної комбінації немає, Cashu дозволяє обмін у монетному дворі, який замінює старі монети новими. Це не валютна конвертація й не прибуток від розміну. Реальні комісії та підтримувані номінали залежать від правил конкретної системи. [8] [9]
Сліпі підписи обмежують зв’язок між випуском монети та її витратою. Вони не стирають адресу доставки в продавця, вхід у застосунок, мережеві сліди чи помітне поєднання часу й суми. Звичайний токен без додаткового блокування може витратити той, хто отримає його таємні дані. Тому опублікувати його — не те саме, що опублікувати адресу для приймання платежів. Резервна копія теж не обов’язково вирішує всі проблеми. Наприклад, відновлення в Cashu може потребувати і слів фрази відновлення, і співпраці монетного двору. Копія не поверне вартість, яку вже витратив хтось інший, і не замінить відсутніх резервів емітента. [3] [11] [12]
GNU Taler використовує сліпі підписи для захисту покупця, водночас передбачаючи простежуваність доходів продавців. Він не покликаний приховати всіх учасників від усіх інших. Cashu пропонує протокол електронної готівки на основі Bitcoin з монетними дворами. Fedimint розподіляє керування між федерацією — групою опікунів, щоб кошти не контролювала одна людина. Проте достатня частина опікунів усе ще може поставити зберігання під загрозу або випустити незабезпечені монети. Федерація перерозподіляє довіру, а не усуває її. Споріднена криптографічна ідея не робить ці проєкти взаємозамінними. [4] [5] [6] [13]
Bitcoin перевіряє перекази в мережі за спільними правилами без центрального емітента, але має публічну історію транзакцій. eCash може перенести частину платежів у приватніше середовище емітента й з’єднатися з Bitcoin, наприклад через Lightning Network — мережу платіжних каналів для швидких розрахунків. Учасники каналу оновлюють розподіл заздалегідь внесених біткоїнів, не записуючи кожен окремий платіж до публічної історії Bitcoin. Однак внесення чи виведення через Lightning автоматично не перетворює токен монетного двору на біткоїн у власному зберіганні. Для початку достатньо трьох питань: хто тримає базові гроші, хто може відмовити в погашенні та хто бачить які платіжні дані? Разом відповіді дають чесне уявлення про можливості конкретної eCash. [6] [7] [13] [14]
Для повної картини прочитайте також David Chaum, Blind Signature, DigiCash, Cashu, Fedimint, Подвійна витрата. На цю статтю також посилаються DigiCash, Reusable Proofs of Work, The Crypto Anarchist Manifesto, Blind Signature.