一种用于央行数字货币的隐私保护中央账本

零售型央行数字货币（rCBDC）被视为21世纪货币体系的关键升级。然而，隐私问题是其发展和推广的主要障碍。一方面，人们保持其交易隐私的权利应受保护，包括免受央行监控。另一方面，央行需要确保不发生货币超发或其他欺诈行为，这要求以某种形式了解 rCBDC 交易以防范恶意用户。本工作聚焦于基于未花费交易输出（UTXO）数据模型的 rCBDC 架构，并解决在允许央行验证 UTXO 交易记录正确性的同时为其保留充分隐私这一研究问题。基于 UTXO 的 rCBDC 架构未能充分解决用户隐私问题。使用演进式公钥作为假名来隐藏用户真实身份仅部分解决了隐私问题，仍可能泄露某些信息。本工作研究解决假名方法缺陷的技术。首先，应用 Pedersen 承诺方案隐藏 UTXO 交易的交易金额，同时允许央行验证交易中未发生 rCBDC 超发。本工作使用 Schnorr 签名证明无货币超发，降低了开销并实现了非交互式证明。随后，应用 Coinjoin 将来自不同用户的 UTXO 交易聚合成一笔更大的 UTXO 交易，以混淆付款方与收款方关系，同时保持资金流向金额的正确性。本工作应用 k-匿名性分析 Coinjoin 的隐私保证。通过以泊松过程建模交易流量，分析了 Coinjoin 匿名性与交易确认时间之间的权衡。