Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(丝柏树,梵高)

DeFi 兴起之前人们就意识到了隐私的重要性,由此产生了 Zcash、Dash、Monero 等隐私代币。但人们逐渐发现隐私代币仍然无法解决多数隐私问题。隐私更像是链上的一种功能。在 DeFi 中,人们更多使用的是 ETH、ERC20 等代币,人们使用它们进行交易、借贷、理财、挖矿、参与 NFT 拍卖等,这些操作几乎没有任何隐私,哪个地址有多少余额,参与了哪个协议的挖矿,在哪个 DEX 兑换了什么代币,进行了多少转账,都是透明的。再加上 Chainalysis 这样的区块链分析公司,人们基本上是没有隐私的。蓝狐笔记之前也提到过多次。

随着 DeFi 的进一步发展,隐私的需求只会增大。不过,现有的一些解决方案中,也存在一些问题。例如将 zk-SNARKs 算法应用到协议中,但其证明生成的计算成本过高,证明大小过大,效率低,造成 gas 费用高、验证时间长等问题,这在实际落地时会产生一些障碍。此外,有些隐私解决方案,还存在可信设置问题,无法实现完全的去中心化。

加密隐私落地方案一直跌代和前进。我们也关注到了 Raze 网络在加密隐私方面的落地探索。它是基于波卡的加密隐私层,可以实现跨链隐私。

Raze 是基于波卡的跨链隐私层

Raze 网络使用 Substrate 框架搭建而成,是部署在波卡上的隐私链,可以为整个波卡生态的 DeFi 用户提供隐私服务。Raze 网络实现其隐私的核心在于集成并优化了开源隐私协议 Zether 的Σ-Bullets 隐私算法,在此基础上,它融合了 Shrubs Merkle Tree 算法,从而推出其自身的Σ-Bullets 隐私算法。

Raze 之所以推出其自身的Σ-Bullets 算法,原因是为了解决加密隐私落地的问题。Zether 协议是为以太坊智能合约平台提供服务的隐私协议,它推出了Σ-Bullets 协议,兼具 Bulletproof 和Σ协议的功能,可以创造隐私账户系统,同时无须可信第三方设置。

Zether 协议有很多优点,不过依然没有解决生成证明成本高的问题,这让隐私的大规模扩展变得困难。因此,Raze 网络的解决方案是,在 Zether 协议的基础上,它集成 Shrubs Merkle Tree 算法,从而减少证明的大小以及验证时间。

也就是说,Raze 网络将 Shrubs Merkle Tree 和 Zether 的Σ-Bullets 结合起来,推出其更具可扩展性的Σ-Bullets 隐私算法,进而实现其跨链的加密隐私层服务。

Raze 在 DeFi 隐私赛道中的卡位

*Raze 在波卡生态中的卡位

Raze 是基于波卡 Substrate 框架开发的公链,因此天然有机会为波卡 DeFi 生态提供隐私保护。波卡生态上目前有 Manta 网络,不过它的隐私保护主要聚焦于 DEX 领域。而 Raze 则致力于为波卡生态的所有项目提供隐私保护服务。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(Raze 服务于波卡 DeFi 生态,Raze 网络)

Raze 生态中,计划推出 DEX、借贷、理财、跨链桥以及隐私标准和通用解决方案 RazeVM。其中,Raze Swap 是 Raze 隐私生态系统的关键。它可以实现所有基于 Raze 网络发行的隐私代币的交易。

Raze Lending 为 Raze 生态上的隐私代币提供借贷服务,可以通过将其隐私币存入借贷合约赚取收益,也可以通过 Raze Lending 借入代币,生成代币或套利等。

除了波卡之外,Raze 还试图提供跨链的隐私保护。Raze 网络借鉴了 Zether 协议,而 Zether 框架是基于以太坊账户模型设计的,它有助于在波卡生态系统中实现 ERC20 代币的跨链隐私交易。如果 Raze 实现资产隐私跨链,则有利于将以太坊生态资产引入到波卡生态,利于提升波卡生态的流动性。

*Raze 的隐私技术选择

在隐私技术解决方案中,一些方案(如 Zether 和 zkSync 等)并不要求可信设置;也有一些方案是基于 TEE 可信计算环境(如 Oasis 和 Phala),它们主要聚焦于数据隐私计算领域。此外还有一些其他受关注的匿名算法,如 Nucyper 的 Umbral PRE 算法和 Tornado 的混币挖矿算法等。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(Raze 跟其他隐私技术的比较,Raze 网络)

那么,Raze 有什么自身的特色?Raze 采用自身的Σ-Bullets 算法,其加密证明机制基于开源的 Zether 协议,并融合了 Shrubs Merkle Tree 算法以及 EIGamal 加密算法,以降低证明大小,加快验证速度。此外,它还通过 NPoS 的共识机制减少 gas 成本。通过这些隐私和区块链技术的选择,可以实现无须可信设置、可以服务于 DeFi 生态、可以支持任何智能合约链,同时还具有隐私落地的可扩展性。

*Raze 的路径所指

最后,Raze 从其目标来看,它试图成为加密跨链的隐私层,不仅服务波卡 DeFi 生态,还通过跨链服务于以太坊上的 DEX、借贷、理财、衍生品等 DeFi 产品,其 RazeVM 有机会一键部署到以太坊、波卡、Cosmos、HECO、BSC 等公链,最终来说,Raze 目标是构建高效、通用、跨链隐私代币生态系统。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(Raze 试图成为加密隐私层,Raze 网络)

Raze 的隐私算法

刚才我们提到了 Raze 的隐私算法是其加密隐私落地探索的关键。那么,具体来说,如何理解其隐私算法?这里有几个关键部分:Shrubs Merkle Tree、Σ-Bullets 证明、ElGamal 加密算法。Raze 网络将这三点结合起来,从而推出自身的Σ-Bullets 隐私算法。

*Shrubs Merkle Tree

Shrubs Merkle Tree 算法主要用来优化证明大小,这也是为了解决 Zether 的Σ-Bullets 算法的效率问题。Shrubs Merkle Tree 是 Merkle Tree 的变体。在这颗树上,叶子节点增加后,并不要求存储更新,这与传统的 Merkle Tree 不同。传统的 Merkle Tree 需要更新存储,更新会导致巨大的 gas 费用。这让 Zether 协议较难实现高效的隐私和匿名。

根据 Raze 网络的资料,Raze 的 Shrubs Merkle Tree 不只是使用根节点来“代表”整棵树,它使用一系列节点(数量跟高度同)来“代表”整棵树,所有叶子节点可以“索引”相应的节点。在 Shrubs Merkle Tree,当增加一个叶子节点,需要更新距离叶子节点最近的 sub-tree 的根。假设 Shrubs Merkle Tree 高度为 H,一共 H+1 个节点来代表整棵树,这些节点成为 Shrub 节点。当插入一个新的叶子节点,通过转向新的节点或重新计算其哈希值,只有一个 Shrub 节点需要更新。通过这种简化方式,Shrubs Merkle Tree 可以降低数据存储,并提升效率。

*Σ-Bullets 证明

Bulletproofs 计算承诺的线性组合,其利用了 Pedersen 承诺的同态性。而Σ-Bullets 在于取代这个线性组合,转而使用Σ协议。Σ协议确保编码值的线性组合等于一些公共值,以实现高效。

*ElGamal 加密算法

Raze 采用 ElGamal 加密算法来加密用户账户余额和交易。ElGamal 加密算法围绕三个部分:密钥生成、加密和解密。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(Raze 的 EIGamal 加密,Raze 网络)

要理解 Raze 首先要理解其网络中的角色

首先是验证者。验证者是负责运行 Raze 链的节点,进行区块生产和打包交易。还有提名者,提名者可以将其代币委托给验证者,目的是赚取质押收益。

其次是隐私代币的挖矿者。这些挖矿者通过 Raze Bridge 生成隐私代币。挖矿者为了生成隐私代币,需要支付 RAZE 代币作为费用。为了实现隐私代币的流动性,还需要有隐私代币的流动性提供者,他们为 Raze Swap 上的隐私币提供流动性。LP 提供者可以赚取交易费用。当然,还有普通用户群体,他们是隐私代币交易者,交易者通过 Raze Swap 交易不同的隐私代币。

最后还有 Vault Keeper。他们是一群负责跨链代币兑换的特殊验证者,主要运行多方门限签名算法(multi-party threshold signature algorithms),以及处理跟跨链隐私代币生成相关的交易和安全算法。为了确保安全,Vault Keeper 需要质押 RAZE 代币,这也是 RAZE 代币的应用场景之一。

Raze 上的其他隐私或区块链技术

*Raze 采用 NPoS 共识算法

Raze 网络基于 Substrate 框架构建,属于波卡生态。Raze 也采用了跟波卡一样的 NPoS (Nominated Proof of Stake)的共识算法。其核心参与者包括验证者和提名者。验证者是负责区块生成和交易确认的节点,提名者可以通过委托其 RAZE 代币给验证者获得质押收益。这在上面也有提及。

由于是 NPoS 的机制,协议会给节点 RAZE 代币的区块奖励。其区块奖励并非固定,会根据通胀率公式进行计算,也跟其代币质押率相关。此外,区块奖励中的 80% 给予验证者和提名者。20% 给予 Raze 网络的财库,用于项目发展、开发者奖励、链上治理和生态建设。财库资金的使用必须通过社区治理的同意。

*Raze 账户

Raze 账户用于在 Raze 网络上进行隐私的交易。Raze 账户通过公钥和 RAZE 代币创建。如果用户将其隐私代币换回原始代币,数额会通过 EIGamal 算法加密,同时零知识会用于产生证明。所有交易会使用 Raze 的Σ-Bullets 算法来证明不同方的余额。

*隐私支付通道

用户甚至还可以在 Raze 网络上创建隐私的支付通道,关于支付通道的解决方案,目前加密领域已有实践,如比特币上的支付通道等。

Raze 网络上的支付通道是隐私交易,可以实现匿名的交易记录,实现交易记录和金额的隐私。如下图所示:

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层(Raze 的隐私支付通道,Raze 网络)

Alice 和 Bob 通过支付通道进行转账。首先 Bob 和 Alice 在 Raze 网络开通账户。Bob 将其代币(如 ETH,BTC 等)换成隐私代币,并将这些隐私代币锁定在 Raze 网络的隐私合约中。每次 Bob 向 Alice 发起转账,隐私合约就会解锁 Bob 锁定的隐私代币,并将其转给 Alice 的 Raze 账户。Alice 无法知道 Bob 锁定的金额。Raze 支持双向支付通道。

*合约

Raze 网络的底层逻辑是基于基础代币生成隐私代币,以 1:1 比率进行兑换。它有三种技术能力:生成、转账和赎回。

生成是将任何代币转换成为其匿名化的版本。比如 ETH,转换为隐私的 rETH。转账时支持匿名代币的转账,会隐藏发送人、接收人以及转账金额。赎回功能将匿名代币换回原始代币。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层

(Raze 的隐私代币生成、兑换和赎回,Raze 网络)

Raze 的隐私跨链

除了上述功能之外,Raze 还支持跨链的隐私。它有两个额外的功能:锁定和解锁。锁定模块允许账户所有人锁定账户,而解锁模块允许账户所有人解锁账户。

用户通过在客户端运行“CreateLockTx”算法调用锁定模块,客户端输入密钥和以太坊地址生成签名以证明其为账户拥有者,然后授权账户锁定。用户也可以在客户端运行 CreateUnlockTx 来解锁模块。

Raze 构建跨链桥,将 ERC20 代币映射到波卡链上,由此实现跨链的支付。

*多方门限签名机制用以保护跨链资产安全

Raze 采用(t,n)多方门限签名机制来确保密钥安全。在这种机制下,Vault 合约地址中的跨链资产密钥管理是 Raze 实现安全的重要部分。它将其密钥分为 N 部分,将其分配给 N 个锁定账户的管理节点,也即是 Vault Keeper。每个节点持有一部分密钥。只有当超过 t 的密钥份额集中起来,管理密钥才能恢复。任何账户的行为都需要至少 t 个参与者参与,以此确保账户的安全和可信。

跨链交易时,Vault keeper 负责提供原始链账户和锁定账户之间的交易证明。Vault keeper 节点需要存入保证金。存入的质押保证金越多,其证明越有可能被采用。如果提供了错误证明,其保证金会被消减,其节点身份也会被取消。

在收到交易证明的共识之后,vault keeper 负责在锁定账户执行相应的操作,并在 Raze 网络生成代币。几个 Vault keeper 共同计算其签名份额,以形成对锁定账户的完整签名。有了完整签名,他们即可操作锁定账户。

*Raze Bridge

Raze 桥是跨链桥,用于连接不同公链的代币,如比特币、以太坊、波卡、Heco、BSC、Raze 网络。通过 Raze 桥,BTC 和 ETH 可以进入 Raze 网络,通过隐私合约生成隐私代币。换句话说,这些代币可以在 Raze Swap 和 Raze 借贷上进行流通。Raze 桥支持用户用其 Raze 账户将其隐私代币兑换回原来的初始代币。也就是说,它是 Raze 网络和外部公链之间的沟通桥梁。

Raze:基于波卡生态的跨链隐私层

(Raze 的跨链桥,Raze 网络)

Raze 的代币用途

Raze 网络的代币是 RAZE,一共有 1.2 亿个,其中 40% 用于生态参与的奖励。Raze 代币有哪些用途?

*隐私保护

这是 RAZE 代币最主要的用途之一,通过 RAZE 代币,DeFi 用户可以进行各种 DeFi 活动(借贷、交易、理财等),同时无须担心其隐私的暴露。

*参与治理

跟其他 DeFi 代币一样,RAZE 也可以参与 Raze 网络的 DAO 治理。RAZE 代币持有人可以通过持有 RAZE 发起提案,也可以对提案进行投票。

*价值媒介

RAZE 代币在 Raze 网络生态中可参与各种 DEX、借贷、衍生品、Raze Bridge 等服务,在使用这些产品过程中,用户需要使用 RAZE 支付相关的费用,如交易费用等;用户在 Raze 网络生成隐私币,也需要使用 RAZE 代币作为手续费用;部分比例的交易费用会以 RAZE 代币方式进行销毁。

*生态激励

为了引导出流动性,RAZE 代币用于区块奖励,同时也是参与生态的奖励代币,如使用 Raze 生态内产品或为隐私代币提供流动性等;此外,用户将其 RAZE 代币委托给验证者,可以产生质押收益。

在 Raze 网络的代币经济中,也存在增发。不过其实际增发率也会跟生态发展相关。通过其通胀率公式看,它会给验证者和提名者奖励,以及给财库奖励,这是增发的部分,最大的增发上限为 10%。但也存在缩减部分,比如对验证者的消减会被销毁、网络中产生的交易费用中大部分会被销毁、以及系统的回购和销毁。如果 Raze 网络规模足够大,那么交易费用、惩罚消减的费用,以及系统费用的回购,也可以减少其通胀,在达到一定规模时,甚至可能实现通缩。

*参与资格门槛

成为验证者需要质押 RAZE 代币;成为 Vault Keeper,也需要质押 RAZE 代币。

RAZE 代币的价值捕获

首先,RAZE 代币可以捕获 Raze 网络的费用。上面我们也提到,RAZE 代币是 Raze 网络的价值媒介,是支付代币。在 Raze 链上的交易费用使用 RAZE 代币支付,同时 70% 的链上费用收益计划用来购买并销毁 RAZE 代币,这会降低 RAZE 的通胀率。换言之,Raze 生态发展规模越大,RAZE 可以捕获的费用就越多,反之亦然。

其次,Raze 生态的质押也会锁定一部分 RAZE 代币。比如要成为 Raze 网络的 Vault Keeper,需要质押 RAZE 代币;如要发起链上的提案,社区用户需要质押一定的 RAZE 代币。这些都会减少 RAZE 代币的流通量,利于其价值的提升。

结语

加密隐私层的探索一直在前进,为了实现落地和可扩展,必须极大降低隐私的链上成本,降低生成证明的大小,提高效率。随着更多解决方案的落地,加密隐私的需求在未来会变得越来越容易满足。

Raze 是跨链的加密隐私层,试图实现更低成本的隐私,实现隐私落地的可扩展。除了其Σ-Bullets 隐私算法的探索之外,还有就是 Raze 基于波卡 Substrate 框架开发,基于 NPoS 共识机制,利于降低交易成本,也可实现跨链的隐私。

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