摘要 

过去几年，隐私领域的发展大致经历了三个阶段，包括2014年至2017年的隐私币繁荣、2017年至2020年的隐私计算以及2021年至2020年吸纳巨额资金的隐私交易网络。现在即便如此，隐私部门从未成为区块链行业的主要参与者。

本文总结了区块链隐私领域的整体发展和隐私的价值，由于需求缺乏弹性，随着区块链行业的整体发展，隐私变得越来越重要。本文按属性将隐私部分分为三类：硬币、平台和应用程序。各种隐私保护技术的原理、优缺点和代表性项目将在三者的范围内进行剖析。

隐私部分仍处于起步阶段。 随着最近对Tornado Cash的制裁，更多的隐私和监管问题正在被大规模讨论。本文考察了各国对区块链行业和隐私领域的监管态度和政策。尽管尚未公布专门针对区块链隐私领域的法规，但现有的数据隐私保护法律法规和反洗钱框架仍然适用。在审计方面，可监管的隐私协议是新隐私保护协议的共识；这也是未来。 在应用方面，交易隐私和链上数据隐私是目前的主要工作方向，尤其是在鲸鱼资产保护和矿工/最大可提取价值（MEV）方面。 随着DID和社交等新应用场景的出现，以及传统机构进入区块链行业，隐私领域最终将蓬勃发展。

1. 讨论隐私的背后是什么？

隐私作为一个整体包括两个要素：（1）匿名和（2）隐私。“匿名”保护用户不被识别，“隐私”是指对他人隐藏用户的数据和行为。

在这个信息时代，我们所有的信息和行为都以数字形式呈现。与纸媒时代的影响相比，互联网能够以闪电般的速度进行大众传播：任何存储数字信息的系统只要接入互联网，就会立即成为全世界黑客的盘中肉。在涉及财务和个人健康状况等关键信息的情况下，违反数据隐私和安全的行为可能会更加有害。

1.1 区块链隐私与扩散过程 

自比特币诞生以来，去中心化一直是区块链的基本属性——底层分布式账本可以有效且永久地以可验证的方式记录链上数据和交易，实现对区块链的永久存储。链数据透明但不可篡改。用户的地址可以通过公钥来识别，这在一定程度上保证了用户在链上的匿名性，但是随着各种应用的不断发展和链上数据分析工具的出现，链上地址无法保证个人信息的隐私。同时，区块链的透明性也使得任何人都可以看到交易数据和用户的链上活动，从而可以轻松获取敏感信息。例如，大量交易可能会被鲸鱼干预，因为这些交易对所有人都是可见的，这反映了区块链世界的现实：用户在裸奔。

隐私部分在区块链世界中相对较早地诞生。它最早出现在2013年，当时Nicolas van Saberhagen发布了“CryptoNote”协议，2014年Monero币在该协议上诞生，随后是基于不同匿名化技术的用于链上匿名交易的各种隐私币。随着L1链的可编程性和可扩展性不断发展，其他属于用户的私有数据也需要保护，隐私计算项目也应运而生，如Oasis网络、Phala网络、Platon网络等。此外，2021年也开始涌现出大量的L1链层面的私人交易项目。与其他细分市场相比，隐私细分市场整体发展相对较慢，但在机构募资方面，该细分市场从未输过 受到顶级风险投资（VC）的青睐。 据不完全统计，自2021年以来，L1链层面的相关私募交易项目总资金已超过6亿美元（图1）。

1.2隐私的价值 

在当今信息化时代，隐私和数据保护成为人们最关心的话题之一。 隐私被认为是一项基本人权，因此在一些国家/地区立法，从法律角度保护基本权利，因为如果数据或隐私被泄露或盗用，可能会造成严重损害。

然而，用户一方面要求保护自己的个人数据，另一方面却选择忽略数据泄露的弊端。例如，Twitter、WhatsApp等是流行的社交媒体平台，每天都有数百万用户与之互动。尽管用户数据无时无刻不在被取回，甚至被黑客转售，但用户无动于衷，仍然选择在这些平台上保持活跃；尽管发生了严重的数据泄露事件，但社交媒体用户的数量并没有明显减少，因为社交媒体有些垄断，用户对自己数据的价值缺乏认识。在Web3中，大多数知识都是新的，与隐私相关的数据有很大不同，有意保护其数据的用户变得更加稀少。

隐私尽管至关重要且意义深远，但并未被用户认为具有应有的重要性。如果隐私保护的成本对普通用户来说不够低，大多数人宁愿牺牲隐私。事实上，隐私保护的水平不应由成本决定，而应成为任何平台的主要关注领域，并被设计为一项功能。这与智能手机类似：随着移动互联网、手机银行和网上购物的发展，智能手机的隐私保护功能成为了卖点之一。总之，隐私保护的重要性和价值主张的感知在Web2中的认知度要低得多。

2. 隐私保护技术与Web3的融合

隐私领域的子公司有不同的侧重点，没有明确的分类界限。本文将隐私分为三大类：隐私币、隐私平台和隐私应用。

2.1 隐私币 

隐私币是原生支持匿名转账的加密货币，其隐私保护范围包括不限于发送方和接收方身份、交易金额和交易IP等关键信息。该信息无法通过区块链浏览器进行追溯，即在链上不可见，但仅对交易双方或参与者指定的第三方可见。隐私币的特点包括：（1）它们通常不用于智能合约及相关应用，而是用于转账；（2）这类币在2014-2017年大量诞生，整体发展更加成熟丰富。知名的隐私币有Monero、Zcash、DASH、Litecoin、MobileCoin、Horizen、Verge、Decred、Firo、BEAM&Grin等。(3) 隐私币的整体发展总体平平；它们的交易量大大低于大多数L1链、DeFi和其他轨道项目的硬币（图2，来自Coingecko 2022年9月7日交易量的数据）。

隐私币采用多种技术实现匿名交易，主要包括以下四类：（1）隐藏地址+环签名的门罗币，（2）混币机制的Dash——CoinJoin，（3）Grin和BEAM Mimblewimble 技术，（4）零知识证明的 Zcash、Tornado Cash和ZEN 等。下面列出了每个隐私币采用的技术特征。

Monero币（XMR）是最知名的隐私币，采用抗ASIC的POW共识算法，利用隐藏地址和环签名相结合的方式实现隐私保护。隐藏地址也是一种一次性地址，每当发起交易时，它会随机生成一个全新的自毁收款人地址。因此，收件人的隐私受到保护。环签名技术的工作原理是，发送者使用他自己的私钥以及组中其他所有人的公钥对交易进行签名。在这种情况下，交易可能来自任何签名的人，从而保护了发件人的隐私。

目前Monero币的排名和交易量一直呈下降趋势：排名第29位，日交易量在5000万美元到1亿美元之间徘徊。最近，Monero币最大的矿池MineXMR于2022 年 8 月 12 日关闭。由于MineXMR控制着Monero币44%的算力，关闭也可能引发对Monero币的51%攻击。

严格来说，隐私币只满足隐私的第一个条件，即匿名性。由于隐私币不是由智能合约组装的，这也是任何进一步发展的主要制约因素。对于普通用户来说，隐私币没有通用的应用场景；此外，常规交易的隐私不被高度重视。此外，部分隐私币用户体验差，混合币池往往存在流动性不足的问题。机构是对隐私需求缺乏弹性的当事人；对他们来说，隐私币的简单化特性不足以满足他们对NFT购买、借贷、社交等链上交互的需求，这也是隐私平台存在的原因。

2.2 隐私平台

隐私平台是指区块链底层隐私基础设施，在平台上实现了可编程性和可扩展性。隐私平台主要包括隐私计算和隐私交易。隐私平台更有可能以隐私L1链的形式出现；处于生态发展初期，估值较高。基于零知识证明、多方安全计算（MPC）、同态加密（HE）和可信执行环境（TEE）的隐私保护技术保障了隐私计算或隐私交易的整体运行。 其中，ZK、MPC、HE是基于密码学的隐私技术，而TEE则依赖于硬件设计。隐私L1链在底层架构上支持启用隐私的智能合约，但它们的原生代币不是隐私币。

隐私计算是指在数据生产的整个过程中提供保护：生成、收集、保存、分析、利用、销毁等，以保证数据可以在不同主体之间流通，可用但不可见，因此数据提供者 不泄露任何原始数据，从而满足数据合规性法规并防止隐私泄露。除区块链应用外，隐私计算已广泛应用于大数据、金融、医药和人工智能等行业。隐私计算类别的平台包括Oasis Network和PlatON。

私下交易主要处理公链上应用和交易数据（即持有或交易的币种和数量）到私下的转化，并通过零知识证明为用户私下交易提供原生支持 所以私人交易数据不能被循环之外的任何人访问。2021年以来，众多与私募交易相关的区块链网络涌现，并得到主流投资机构的支持，仍是资本市场最受青睐的板块之一。私有交易平台的优秀项目包括Secret Network和以太坊L2网络——Aztec Network。

隐私平台的建立满足了Web3对隐私和多链的共同需求。首先，隐私L1链平台提供了部署隐私智能合约的环境，丰富了各种基于隐私的应用；其次，它提供了互操作的可能性，让隐私链生态与非隐私链生态相互融合。

2.3 三种隐私技术和应用 

2.3.1 零知识证明（ZKP） 

ZKP的目的是在不直接提交任何信息的情况下向验证者证明结果的真实性。目前，在加密行业中，ZKP技术被普遍用于以太坊L2的扩容方案。ZK Rollup的运营商将交易信息收集并压缩成 ZK 证明，将其传递给以太坊主网，作为交易有效性的证明。 这个简短的证明占用的存储空间非常小，因此 ZK Rollup 被认为是最有前途的L2解决方案。ZK证明包含交易双方的身份、时间、资产等信息；信息的复杂性在具有自然去信任机制的证明中是私有的。因此，ZK技术的价值除了以太坊扩容外，还延伸到隐私计算上。ZKP技术在加密领域的三种应用：zkSNARK、zkSTARK和Bulletproof。

2.3.2 安全多方计算（SMPC 或 MPC） 

安全多方计算最早由姚启智于1982年提出。该解决方案旨在如何在没有受信任的第三方的情况下设计一个功能，以允许安全地检索输出而不会在最前沿透露任何信息。换句话说，在涉及多方的情况下，保护数据并确保数据的正确性是一个命题。这可以用“百万富翁问题”来解释（图3），其中Alice、Bob和Sam需要将他们的资产通知协议，并且通过一个函数，协议将直接产生结果，而不会泄露任何一方的信息。

在SMPC中，该协议确保：1. 绝对隐私，任何参与者除了结果之外无法知道任何附加信息；2. 正确性，协议保证向参与者输出的正确性；3. 输入的互斥性以防止串通；4. 成功地将输出交付给所有参与者。从上面可以看出，SMPC需要大量的计算和通信，在费用和带宽方面都是昂贵的，而且当参与方越多时，成本积累的越多。因此，计算效率和通信是SMPC发展的瓶颈。

2.3.3 可信执行环境 

基于密码学的隐私保护技术过于依赖大量复杂的计算，因此存在性能瓶颈。另一类隐私保护技术是可信执行环境 (TEE)，它基于硬件安全CPU进行基于内存的隔离安全计算。TEE的基本思想是在硬件中为敏感数据分配一块独立的隔离内存，所有对敏感数据的计算都在这块内存中进行；除了获得完全授权的接口外，硬件的任何其他部分都无法访问此隔离内存中的信息。TEE正处于大规模采用阶段，例如智能手机的指纹和面部识别。

以上三种隐私保护技术目前在区块链领域最为常见，同态加密还停留在理论阶段。ZKP和SMPC可以通过具有高可信度的数学硬度假设来证明安全性，但正因为如此，更高的安全性设置也导致更高的计算和通信复杂度，从而增加了更多的实际约束。TEE结合了硬件和系统提供的密码学和安全性，以避免额外的通信和计算开销。同时，一个缺点在于安全性如何严重依赖硬件的部署，并且需要在硬件和软件方面不断升级。此外，TEE技术因供应商而异；安全标准没有很好的定义。

2.3.4 隐私技术案例

Oasis Network是L1链级别的隐私计算网络，由Intel SGX提供可信执行环境（TEE），在Avalanche桥中也可以看到。ParaTime层是智能合约的执行层，进行隐私保护和与EVM的兼容。Oasis Network现在拥有完整的生态系统，包括更多的隐私计算运营和L1链生态系统（图4）。

Secret Network是一个基于Cosmos的独特私有交易网络，于2020年9月推出其主网，是第一个默认支持私有交易可编程智能合约的区块链平台。数据隐私采用了三种关键技术：密钥管理、加密协议和TEE。来自认证节点的所有硬件和软件都必须与这些技术兼容，但包括节点在内的任何一方都无法访问原始信息。Secret Network上的智能合约默认是私有的，输入、输出和数据状态都是加密的。它通过可信执行环境 (TEE) 确保交易数据在执行过程中保持安全和私密，在该环境中，外部人员只能通过区块链浏览器查看交易时间，但没有任何具体的交易信息可用，即使对身份验证者也是如此。除非用户通过发布查看密钥来授予访问权限，否则任何其他方都无法访问所需的信息。这样可以保证用户对自己链上的私有数据有完全的控制权，在报税等场景下，查看密钥可以有效共享相关交易数据。目前，这条L1链已经形成了初步的链上生态，包括跨链桥——Secret Bridge、私有DeFi协议、私有交易协议、私有比特币协议、Opensea匿名链上交易等应用。 图5）。

Aztec Network是基于zk-Rollup隐私技术Plonk构建的L2私有交易平台，于2020年11月上线。Zk.money和Aztec Connect是Aztec Network上的主要应用，同时Aztec也可以成为私有中间件集成L2应用程序。Zk.money是L2上的私人支付应用程序，它允许以太坊用户在L2上匿名发送和接收资产。Aztec Connect是一个私有的跨链桥，它允许用户以匿名的方式与以太坊上的DeFi应用程序进行交互。此外，Aztec已作为私有中间件与多个L2应用程序集成，例如Aave、Lido、Compound和Element Finance。

隐私平台技术面临采用挑战的根本原因是，在当前L1链激烈的竞争格局下，在确保链本身高性能的同时实现链上的完全隐私至关重要。这主要体现在：1、上述三种技术的研发过程在区块链中存在一定的局限性，需要进一步开发底层虚拟机来实现智能合约；2、在各种链的竞争格局中，必须考虑与其他平台的兼容性和互操作性；3. 链上的所有活动都需要隐私计算，这可能会增加成本。

目前，各个项目的隐私保护技术都处于起步阶段，这些项目的以下几个方面值得持续关注：（1）隐私计算的成本是否符合经济模型；（2）隐私技术对开发者是否友好；（3）生态系统中是否存在包含隐私的独特应用，尤其是在DeFi、NFTfi和社交方面；（4）与其他平台互通是否可行。

2.4 隐私应用 

本文隐私应用是指建立在L1或L2协议之上的应用，为用户或DApp提供针对不同场景的隐私保护功能以及链上匿名交易的应用，如通讯、电子邮件、广告数据隐私等。保护和硬币混合协议。该段拥挤；Status、Dmail和Tornado cash是该细分市场的典型项目。

Status是一个开源去中心化通信平台，它在devP2P技术之上构建Whisper，并提供受保护的路由和消息传递，最终实现端到端通信加密，包括电子邮件加密。Dmail 是基于DFINITY构建的Web 3.0版电子邮件系统；集去中心化认证、通信、资产管理、数据存储等功能于一体。通过可测量的随机函数和DFINITY的非交互阈值签名，保护数据隐私。

Tornado Cash是基于零知识证明的以太坊隐私交易应用，也是目前最著名的以太坊混币器，可以隐藏发送地址。用户可以将ETH存入智能合约并通过不透露初始地址的凭证提取。事实上，这种匿名性还是有局限性的，体现在三个方面：（1）用户在访问资金时无法绕过网络层，使得互联网服务提供商（ISP）仍然可以记录信息发送时的时间戳，并将其与 其他信息；可以通过网络代理解决；（二）存取款时间间隔过短，可能导致关联交易；（3）gas费用是提现时需要清算的必要费用，可能会暴露交易；这可以通过中继网络解决。Tornado Cash 被指控协助朝鲜黑客组织 Lazarus Group 和其他非法实体进行大规模洗钱，对美国国家安全构成威胁；Tornado Cash上个月受到OFAC的制裁，立即冻结了4.37亿美元的链上资产。

2.5 隐私部分面临的瓶颈 

2.5.1 对普通用户没有吸引力 

普通用户不知道他们隐私的价值。Web2中的隐私泄露我们可以理解，比如骚扰电话、广告推送通知等。但是在区块链的世界里，我们被所谓的链上地址的“匿名性”所欺骗；随着区块链行业的不断发展，应用程序和数据分析工具丰富了生态系统，我们的“数字身份”将无处可藏。

隐私领域的整体发展受到阻碍，这也可以部分归因于区块链的发展状况。隐私相关平台的生态系统相对贫瘠；大多数用户不会仅仅出于匿名交易的目的而偏爱单调的隐私币。即使需要匿名，他们也宁愿在以太坊上使用混币器进行匿名转账，将匿名性扩展到他们的各种资产。结果，使用意愿低下限制了隐私币的整体采用率。

2.5.2 私人交易是监管调查的目标

私人交易，例如由隐私币启用的交易，确实为黑客提供了在进入中心化交易所（CEX）之前安全隐藏资金来源的便利。资产的发送和接收无法追踪，这不可避免地导致一些链上交易涉及洗钱和非法活动，并且对私人交易的监管从未松动：隐私币，隐私币，包括最近受到制裁的以太坊混币器Tornado Cash，经常被卷入制裁或交易所退市。监管部门的严厉审查也导致了以私人交易为主的项目的用户群和生态发展速度缓慢。

3. 隐私与监管 

3.1 各国监管趋势 

自Monero诞生以来，隐私领域的监管越来越严格。在我们看来，主要原因是该领域的大多数项目都将参与匿名链上交易的过程，从而阻碍监管机构发现潜在的违规行为——因此，洗钱和非法活动有所增加 越来越猖獗。

近年来，国家层面对隐私币的监管越来越严格，日本、韩国等国家对此事采取了坚定的立场。日本早在2018年6月就为加密货币交易所协会推出了一项自律计划，规定禁止交易匿名货币。2018年11月，日本金融厅宣布了加密货币交易所的新标准，其中明确禁止高度匿名且高度可行的洗钱加密货币。另一方面，韩国比日本落后数年，于2021年11月发布了基于特定金融信息法修正案的即将出台的执法法案的立法预览。根据执法法案，将禁止虚拟资产服务提供商 从交易匿名硬币和处理可能隐含在洗钱中的虚拟资产，这标志着韩国隐私硬币的停止。

除了国家层面的隐私监管，Monero币等一些隐私币除了被多家交易所退市外，也受到了多个国家的严格监管。早在2018年，美国国土安全部就计划设计一个新系统，用于监控Monero币和 Zcash 等高度匿名的加密货币。2020年，美国国税局甚至为破解门罗币提供了高额赏金。Monero币于2018年至2020年被日本和韩国的多家交易所退市，2021年和2022年分别被Bittrex和Kraken UK退市。

Tornado Cash于2022年8月被美国财政部OFAC直接制裁，这不是私人交易应用程序第一次受到制裁，但影响深远：这意味着隐私监管即将发生新变化。私人交易的平台和应用程序现在都可以从链上应用程序中获得高水平的隐私，这与仅在匿名转移中有效的隐私币不同。更多的交易和转账过程有可能变得匿名，这给监管机构带来了更多挑战。

在国际上，FATF（反洗钱金融行动特别工作组）也在协调各国打击犯罪活动，FATF Travel Rule已成为加密货币资产和加密货币服务提供商需要遵守的监管规则。根据旅行规则，只要存在单一的逻辑、技术或机制影响发送者和接收者身份的确定，就被视为隐私币，应受到反洗钱的监管。

自Tornado Cash受到制裁之前，SEC就一直存在于加密货币世界中，不仅对未经适当授权提供数字货币进行销售的公司进行监管，而且还起诉代币和欺诈性违反美国证券法的行为。许多加密项目都受到SEC的这种特殊立场的影响，包括Telegram和XRP。在非隐私领域，政府监管也在加强。当局的此类行动不仅涉及隐私领域或对非法交易的监管，而且表明整个行业需要适当的监管指导。

3.2 隐私协议可谴责性探索 

Tornado Cash因洗钱和非法链上非法活动被OFAC制裁，引发了整个加密货币社区的一系列连锁反应；中心化公司和去中心化链上协议现在都参与了合规性讨论。大多数DeFi协议和中心化交易所已经取消了与Tornado Cash相关地址的接口和交易，包括 Uniswap、AAVE、Kraken和Binance；Circle还从Tornado Cash相关地址中冻结了USDC。一些大型项目已经开始担心审查对其发展的副作用，更多的讨论围绕着即将到来的 PoS 版本的以太坊和 MakerDAO。以太坊核心开发者在2022年8月18日的一次开发者电话会议上专门详细讨论了国家级监管审查的互惠策略。大多数开发者认为完全去中心化和放松管制是以太坊的未来，Vitalik本人曾表示 如果监管机构通过美国的节点服务商对以太坊节点进行审查，将被视为对以太坊的攻击。MakerDAO的创始人Rune Christensen提出了一个更激进的提议，即DAI不应再与美元挂钩，成为自由浮动的稳定币，因为Circle冻结USDC的行动可能会对MakerDAO的抵押品造成严重损害。 尽管该提议得到了回应，但大多数人对此表示反对，担心DAI自由浮动导致的不稳定性可能会引发波动。

协议或项目是否应该抗审查？在我们看来，首先需要澄清审查的概念。审查是关于确定交易的合法性，而不是获取有关交易的所有信息。换句话说，交易本身应该受到审查，而不是有关各方的身份；可以对交易进行审计，以调查潜在的不当行为。审查是否会对项目的正常运行产生影响，取决于是否可以审查项目，同时保持绝对去中心化以避免单点故障。对于开发人员而言，可审查性成为一个关键考虑因素：通过预定机制接受法规或使用密码学来对抗法规。

有许多程序提供对私人数据的受限访问，如下所示：

从上表可以看出，能够满足监管要求的隐私协议非常少。 据不完全统计，隐私领域的项目有一百多个，但其中只有大约十个已经发布了合规的交易数据访问解决方案（包括可选择进行匿名转账的隐私币）。大多数隐私保护协议本身并不提供合规程序，而是将披露权分配给用户；用户选择是否行使审计或披露信息的权利。这已经成为新协议出于合规目的的共识，也可能成为合规和反洗钱的主流。

我们认为，审查阻力和匿名性与区块链技术的内在本质并不相符，但去中心化却是。去中心化带来的链上治理附加金融属性，势必会刺激整个区块链行业的监管。去中心化带来的链上数据透明需求与现实中需要的隐私保护存在一定的悖论；在满足所有法规的同时实现隐私保护，是业内每个人的主流和必修课。

4. 链上隐私的未来发展 

在区块链行业，隐私的应用场景主要有两种：（1）交易隐私，包括个人或企业的覆盖转移、暗网交易等； 这部分需求主要由隐私币进行。但由于未来监管力度必然加大，加之各项目技术壁垒不高，竞争依然激烈，并不是一个有利的选择；  (2) 链上数据隐私，尤其是企业级和大亨所必需的，可以防止做空或抛售，尤其是在熊市中，机构和协议的财务状况完全暴露在公众监督之下。具体来说，链上隐私可以实现：

（1）Anti-MEV 

Sandwich攻击对于大型投资者和机构来说非常棘手。它在私有交易平台中真正具有MEV 抗性，所有交易信息对矿工和套利机器人都是隐藏和不可见的。

（2）资产保护 

blue-chip NFT和大量资产的Whale不希望被链上交互分析。另一方面，他们也担心成为黑客或特定攻击的目标。

（3）链上交互保护 

未来演进的应用场景，如社区治理投票、社交网络、无抵押借贷等，需要在不提供详细身份信息的情况下参与。隐私技术可能会在这些场景中得到大规模采用，这对未来很有希望。

随着传统组织加入区块链行业，加上链上DID和社交应用的巨大发展，隐私领域的突破点即将到来。在那之前，这部分应该仍然是一个焦点。对于开发者来说，审查制度目前不在讨论范围内，不值得他们花时间，因为他们的最终场景不仅仅是洗钱；隐私部分的价值超乎想象。

原文链接：https://research.huobi.com/#/ArticleDetails?id=319

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