使用比特幣來進行網上支付—以其最初的設計

時間 2019-12-06

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原文 medium.com/swlh/taking…web

回到2009年，比特幣容許 IP 到 IP 的信息交換。在2009年錢包還停留在原型階段，並且因爲開發者們沒能理解比特幣，它的不少最好的功能都被關閉了。算法

上週，我就比特幣如何應用在智能卡上進行了討論，帶防火牆的id模型可以保護隱私。這周，我將展現如何使用web服務器安全地接受比特幣支付，以及如何在進行法幣或者其它token交易的同時保證隱私。數據庫

後端

這是比特幣的點對點的部分，不是挖礦，這也是Core開發者們移除的東西之一。安全

服務器

2009年，系統還沒完成。一些可能的功能須要測試，2009年的客戶端留下了不少懸念，只能算是一個原型。網絡

要解決這些問題，首先咱們要清楚一點：節點和錢包是分開的。節點是礦工，而錢包是用戶使用的，並且具備 P2P 交易功能。在本文中，我會解釋：基於ECDSA的網絡證書，SSL/TLS服務器證書，這些讓你安全地上網衝浪的東西，可以成爲一個商業支付系統的基礎——這個系統能保證安全和隱私，這也是創建在單個地址只被支付一次的基礎上。session

換句話說，不重鑰。分佈式

轉帳有兩種方式。收款人在線的話，輸入他的 IP 就能連上，獲取一個新的公鑰，而後發送交易。收款人不在線的話，能夠發送到他的比特幣地址，那是他的公鑰的哈希，事先給到你。在下次鏈接上，並獲得交易所在的區塊的時候，他就能夠收到。缺點就是沒有發送備註信息，並且因爲地址重用，隱私性會受損。但對於沒法同時在線，或者是接收者沒有網絡鏈接的狀況，這仍是一個有用的替代方案。工具

證書是能夠在 S/MIME 和 HTTPS 中使用的東西。

若是咱們使用和CA註冊證書相關聯的密鑰，就不能在保留隱私的同時建立商人收款的公共記錄。

舉個例子，Alice 是一個消費者，Bob是一個網絡商人，他的網站 HTTS://www.bob.com 是有ECDSA證書的。

Alice 有 Bob 的主密鑰。密鑰不是用於收發比特幣的，它能夠用來建立一個身份密鑰（能夠用在智能卡上）。這樣的密鑰咱們稱爲P(Alice)。

Bob的網站的主密鑰是 P(Bob)。（使用 S-MIME 能夠很簡單地將這套機制用在 email 上，留給你們思考）。

Alice 有一些 coin（UTXO索引），它們和 P(Alice) 毫無關係，也就是 P(Alice) 和她的基礎密鑰沒有任何聯繫。咱們稱其爲 P(A-1-i)，i 表明所用過的 coin。

Alice 可使用下面這個文檔裏描述的流程來建立一個通用密碼（s1)：

DETERMINING A COMMON SECRET FOR THE SECURE EXCHANGE OF INFORMATION AND HIERARCHICAL, DETERMINISTIC CRYPTOGRAPHIC KEYS

這套機制的其中一種用例：Alice在Bob的網上商店進行支付。雙方能夠計算出一個共用密碼。爲了更安全，Alice可使用她們共享的 web-session ID，發票號碼，或者任何別的東西。可使用於一個基於 HMAC 的值來得到更多的安全和隱私，但爲了便於理解，在這裏我會使用簡單的哈希。

Alice和Bob均可以計算出S的值，它和雙方在網上使用的密鑰有關。Alice有一個用於身份認證的密鑰，這與她的支付沒有公開的聯繫，但可以保證與Bob通訊的安全。

Alice經過一筆比特幣交易發送一個加密的信息。這個交易徹底能夠用於離線或在線的狀況。若是Bob在線，他能夠保留來自Alice的 nonce 做爲網絡檢查的一部分。

若是Bob不在線，並且他的網站很簡單，那麼他可使用區塊鏈來記錄支付信息並檢查它。

Alice發送給一筆交易到 P(Bob)。這個地址Bob不會去使用，因此這個支付是小額的；若是沒有粉塵限制，只發一聰也是能夠的。Alice只是發送了關於支付的信息給 P(Bob)地址，Bob不會動用裏面的資金。能夠這樣說，只有當證書被標記爲過時的時候，Bob纔會花費這個地址（與P(Bob)公鑰相關聯）裏的錢。這個流程相似於分佈式的「revocation list」，Bob掌控他本身的密鑰。並且，若是Bob的密鑰和證書被攻擊了，粉塵交易被黑客給花費了，這就是一個自動的警報。Bob能夠在這個帳戶裏放一些錢，好讓黑客認爲這是一個使用中的合法地址（例如2000美圓），若是這個帳戶被黑了，那麼它就會警告Bob的用戶們。

Bob可使用一個 subkey 來讓帳戶更加隱私——請看專利中的這幅圖：

Bob甚至能夠有一個流程，讓發票號碼和某個 subkey 相關。

Alice向一個和 P(Bob) 相關聯的地址發送信息——在腳本里，或者是OP_RETURN裏附加一個加密後的值（使用例如AES的加密算法）。使用以前的方法，Bob能夠計算出S。發送給Bob的一聰（加上手續費）交易裏，包含了讓Bob知道Alice從哪裏發起支付所需的全部信息。Bob使用對稱密碼（S）來解密消息中的數據：

Encrypt(S)[M]

M是 Alice 要給到 Bob 的信息。

Decrypt(S)[M]

Bob如今能夠從密鑰中派生出一個密鑰地址：

— P(Bob-Paid) = P(Bob) + HMAC(M ~S)xG

— 消息密碼是 P(Shard Message) = HMAC(M ~S)xG

新密碼 HMAC(M ~S) 只有Bob和Alice知道。

Alice能夠證實她已經支付給了Bob。Bob能夠找到Alice發送的錢，而且驗證交易。

同時，沒有任何第三方能夠肯定Alice用於支付的地址——P(A-1-i)到Bob的P(Bob-Paid)。

Bob在區塊鏈上有着 P(Bob) 的記錄，以及它收到的全部支付地址的完整帳目。這些記錄能夠聯繫到發票，訂單等等，讓Bob可以構造一個無人可刪除，增添，或操控的，完整的關於全部交易的帳目，這個方法知足了Bob在法律上所需的全部審計問題，並且他還能夠有一個分離地址，用於向政府發送 VAT 和其它消費稅。換句話說，Bob不須要經歷昂貴的審計，就能夠馬上交稅。

Token 和比特幣

使用例如 Tokenized 或者 nChain專利中的任意一種協議，Alice 和 Bob 能夠交易 token化的法幣。這意味着Alice在英國可使用由某個銀行發行的 GBP token 來支付 Bob。這種token可使用上面的流程被髮送，使得 Alice 和 Bob 能夠安全地以他們本地貨幣的形式發送數字貨幣，同時以比特幣做爲交易的「管道」。

Metanet 連接

即便Bob運行的是一個離線網站——沒有後端數據庫——密鑰P(Bob)所收到的記錄也能夠做爲一種不可變的數據存儲。

Alice 加密發送給 Bob 的消息，能夠是完整的訂單。

這可使用現有的 EDI 消息類型來完成。並且比 EDI 更安全，可靠，私密。

更好的是，記錄是不可變的。沒有審計欺詐的空間。你能夠撤銷交易，可是須要把資金髮回其來源。

Bob 能夠持有一系列的分級地址，它們記錄了訂單的每一個環節——從帳單和支付到送貨和收貨。若是 Bob 擁有每位客戶的 sub-master key（見上文 Fig.9 的專利），他也能夠構造另一個 subkey，只有他本身，客戶以及審計稅收的機構會知道，這使得他能保持徹底的隱私，別的客戶和供應商不會知道他到底作了多少交易。除此以外，他還能夠經過構造支付流程，來分隔內部員工，讓他們只知道和本身部門相關的信息。

只要CA相關的key沒有被動過，帳目就能夠被髮送到舊的地址。一個 sub-CA key 能夠和帳目年份相關聯，並在每一個納稅週期被調用。你能夠關閉這個證書，收集全部粉塵支付，同時，合上書本準備迎接新一年的帳目。