01
Vienu banknoti nevar iedot divreiz.
Kad esat ar to samaksājis, tā vairs nav Jūsu. Tas nav noteikums, tā ir fizika: papīrs ir viens vienīgs priekšmets.
Izrāviens
Ko digitālā nauda četrdesmit gadus nespēja atrisināt.
Šis ir ilgākais atvērtais jautājums digitālās naudas vēsturē. Tas palika atvērts nevis tāpēc, ka ar to neviens nebūtu nodarbojies — bet tāpēc, ka katram risinājumam bija cena, ko neviens nevēlējās maksāt.
Problēma
02
Digitāla nauda ir dati. Datus var pārkopēt.
Nosūtīt failu divreiz ir tieši tikpat viegli, cik vienreiz.
03
Tiešsaistē tas ir atrisināms. Bezsaistē nav.
Ar tīklu var pavaicāt centrālajam reģistram, vai nauda jau nav iztērēta. Bez tīkla nav neviena, kam jautāt.
Ne visu var atrisināt — un to ir vērts pateikt skaļi.
Ja saņēmējs nav tīklā, dubulto tērēšanu maksājuma brīdī atklāt nevar. To, ko nevar atklāt, nevar arī novērst.
Qashmore nesola novēršanu. Tas sola ko citu, un praksē tas ir gandrīz tikpat labi: drošu, pierādāmu atmaskošanu.
Kas tika mēģināts
Desmit pieturas četru gadu desmitu garumā. Katrā no tām tie paši trīs jautājumi: kas tas bija, ko tas deva un kāda bija cena.
-
1982–1988
Kas tas bijaIdeja. Chaum, pēc tam Chaum–Fiat–Naor: lai maksājums paliek anonīms, bet tas, kurš tērē divreiz, matemātiski atmasko pats sevi.
Ko tas devaPareizā atbilde — pašatmaskošanās novēršanas vietā.
CenaTas palika uz papīra. Reālā sistēmā, patiesā mērogā tas nekad nav darbojies.
-
1990. gadi
Kas tas bijaDigiCash. Chauma paša uzņēmums pārvērta principu produktā — ar bankām un reāliem klientiem. Drošības aparatūru tas neizmantoja.
Ko tas devaTas pierādīja, ka anonīms digitāls maksājums darbojas.
CenaPiegādātajā produktā banka katru banknoti pārbaudīja tiešsaistē; bezsaistes režīms tā arī palika kā „nākotnes paplašinājums“. Uzņēmums 1998. gadā bankrotēja.
-
1992–1995
Kas tas bijaCAFE — Eiropas Savienības pētniecības projekts, ar Chaumu.
Ko tas devaVienīgā sava laika sistēma ar kriptogrāfisku krāpnieka identifikāciju: „Even if the tamper-resistance is broken, users who spend electronic money more than once are identified.“ (Pat ja aizsardzība pret manipulācijām tiek pārvarēta, lietotāji, kas elektronisko naudu iztērē vairāk nekā vienu reizi, tiek identificēti.)
CenaPaša projekta vārdiem: „it allows just one transfer of the electronic money“ (tas pieļauj tikai vienu elektroniskās naudas nodošanu tālāk) — ķēdes nav.
-
1990. gadi
Kas tas bijaMondex. No kartes uz karti, bez tīkla, no rokas rokā. ITSEC E6.
Ko tas devaVienīgā sistēma, kas spēja nest neierobežota garuma bezsaistes ķēdi.
CenaUzticēšanās pārcēlās mikroshēmā. Karte nepierādīja, ka neviens nav krāpies — tā paļāvās, ka krāpties nav iespējams. Krāpnieka identifikācijas nav. Pēdējais tirgus tika slēgts 2008. gadā.
-
1996–2000. gadi
Kas tas bijaGeldKarte (DE), Octopus (HK), Proton, Chipknip, Danmønt, Quick, Moneo, Visa Cash.
Ko tas devaStrādājoši, plaši ieviesti bezsaistes maksājumi — vairākās valstīs, gadu desmitiem.
CenaVisas — pret manipulācijām aizsargātas mikroshēmu kartes. Pārskaitījums starp lietotājiem vai nu trūkst, vai balstās uz to pašu aparatūru. Neviena no tām krāpnieku neidentificē.
-
2009
Kas tas bijaPārskaitāma elektroniskā nauda ar nemainīgu izmēru (Fuchsbauer un kolēģi).
Ko tas devaBeidzot nauda varēja iziet caur vairākām rokām, pirms atgriezās bankā.
CenaGodīgie samaksāja krāpnieka cenu. Dubultās tērēšanas gadījumā uzticama izsekotāja puse varēja atklāt arī to godīgo turētāju identitāti, caur kuru rokām saindētā nauda vēlāk bija gājusi.
-
2011
Kas tas bijaAnonimitāte ar tiesnesi (Blazy un kolēģi).
Ko tas devaTā atdeva godīgā lietotāja anonimitāti.
CenaTai bija vajadzīgs visu redzošs „tiesnesis“ — un pazuda tieši tas solījums, kura dēļ viss šis virziens tika būvēts.
-
2015
Kas tas bijaPirmā pilnībā anonīmā pārskaitāmā elektroniskā nauda (Baldimtsi–Chase–Fuchsbauer–Kohlweiss).
Ko tas devaBez uzticamas trešās puses. Teorētisks izrāviens.
CenaTās pamatelementi padara neiespējamu darbību blakus kasei.
-
2021
Kas tas bijaBauer–Fuchsbauer–Qian. Pirmā pilnīgā konstrukcija ar drošības pierādījumiem — visi trīs anonimitātes jēdzieni, neierobežots ķēdes dziļums.
Ko tas devaTā parādīja, ka uzdevums ir atrisināms. Tas nav apstrīdams; jēdziens ir viņu.
CenaNav publicētas implementācijas, mērīta izpildes laika vai līknes izvēles. Pēc publicētajiem elementu skaitiem viņu maksājuma pakete pēc izņemšanas ir aptuveni 19 kilobaiti un ar katru posmu pieaug par aptuveni 7 kilobaitiem.
-
2020. gadi
Kas tas bijaCentrālās bankas. Digitālā eiro bezsaistes slānis, Ķīnas e-CNY bezsaistes režīms, Indijas UPI Lite.
Ko tas devaBezsaistes maksājumi reālās, liela mēroga sistēmās.
CenaVisas balstās uz drošības aparatūru. Bank of England 2025. gada eksperimentā pieci piegādātāji no pieciem izmantoja secure element; Riksbank to pamēģināja tikai ar telefoniem un rakstiski noraidīja.
Divas likumsakarības. Kur bezsaisti ņēma nopietni, tur apakšā tika likta aparatūra. Kur izvēlējās matemātiku, tur vai nu nekas piegādājams neiznāca, vai arī godīgie samaksāja krāpnieka cenu. Ķēde un precīza krāpnieka nosaukšana vārdā līdz šim nekad nav gājušas kopā.
Ko četrdesmit gados neviens nepiegādāja.
Pirmkārt. Kurš tērē divreiz, tas atklāj pats sevi.
Abas dubultās tērēšanas pēdas kopā matemātiski dod krāpnieka paša atslēgu. Tas notiek automātiski, to nevar noliegt, un nevienu nav nepieciešams novērot.
Otrkārt. Tas darbojas arī bezsaistes pārskaitījumu ķēdē.
Ja nauda ir izgājusi caur vairākām rokām, visas bezsaistē, un kaut kur ķēdē kāds ir krāpies — sistēma nosauc tieši to vienu cilvēku.
Treškārt. Visi pārējie paliek neskarti.
Visi pārējie, godīgie ķēdes dalībnieki saglabā savu anonimitāti — netiek atklāti ne godīgie turētāji pirms krāpnieka, ne tie, kas nāca pēc viņa, un neviens no viņiem nekļūst par aizdomās turamo. Arī tad ne, ja kāds apzināti mēģinātu novirzīt aizdomas uz viņiem.
Tieši uz tā 2009. gada risinājums izgāzās.
Ķēde
Četri cilvēki, četras lomas. Nauda visu ceļu paliek bezsaistē.
- A
maksātājs
Saņem digitālo banknoti no savas bankas. Nodod to tālāk bezsaistē.
- B
starpposma turētājs
Pieņem to un nodod tālāk. Visu laiku bezsaistē.
- C
krāpnieks
Iztērē vienu un to pašu banknoti divreiz.
- D
godīgais saņēmējs
Pieņem to. Nenojauš, ka kaut kas nav kārtībā.
Kad kāds ķēdes punkts nākamreiz nonāk tīklā, sistēma nosauc C — personiski. A, B un D paliek anonīmi, un nevienu no viņiem nevar ievilkt aizdomās. D atlīdzina emitenta garantija: maksā krāpnieka banka, kas summu pēc tam piedzen no krāpnieka.
Divas atsevišķas lietas, un tās ir vērts turēt šķirtas. Tas, ka aizdomas nevar novirzīt uz godīgajiem turētājiem, izriet no konstrukcijas teorēmas. Tas, ka arī viņu nauda ir droša, izriet no emitenta garantijas — tā ir komerciāla vienošanās, ar limitu.
Bezsaistes pārskaitījuma dziļumu nosaka ieviešana — šobrīd desmit soļi —, pēc tam nauda vienreiz jāatjauno tiešsaistē. Saņēmējam nodotā maksājuma pakete tikko emitēta ir aptuveni 456 baiti, bet visdziļākajā ķēdē — aptuveni 956 baiti; verifikācija aizņem aptuveni 12 milisekundes.
Ko tas nozīmē praksē
Īpašs telefons nav vajadzīgs.
Nekādas drošības mikroshēmas, nekāda ražotāja vārtsarga.
Godīgais saņēmējs necieš zaudējumus.
Risks nepaliek pie viņa.
Uzraudzībai nav jāredz pilnīgi viss.
Pārbaudes notiek tur, kur vērtība ienāk un kur tā iziet.
Ja vēlaties to apstrīdēt
Chauma virziena pašatmaskojošā atklāšana palika uz papīra; reālā sistēmā, patiesā mērogā tā nekad nav darbojusies. Publicētie centrālo banku bezsaistes eksperimenti balstās uz drošības aparatūru — par pieciem piegādātājiem Bank of England 2025. gada ziņojums saka burtiski: „All solutions used secure elements.“ (Visi risinājumi izmantoja drošības elementus.)
Pirmo konstrukciju, kas parādīja, ka šī īpašību kombinācija ir sasniedzama, 2021. gadā deva Bauer, Fuchsbauer un Qian — ar pilnu, recenzētu drošības modeli un pierādījumiem, un pēc savas mērauklas viņi to sauc par praktisku. Tas nav apstrīdams. Taču atšķirība ir izmērāma: pēc publicētajiem elementu skaitiem maksājuma pakete ir aptuveni 19 kilobaiti un ar katru posmu pieaug par aptuveni 7 kilobaitiem — bez implementācijas, bez mērīta izpildes laika un bez līknes izvēles. Pactena risinājums arī pēc desmit posmiem paliek aptuveni 956 baitu apjomā, un verifikācija aizņem aptuveni 12 milisekundes. Kompromiss ir apzināts: Pactena ķēdes dziļums ir ierobežots ar nolūku (un ir konfigurējams parametrs).
Maksājumu slāņa ārējā kriptogrāfiskā izvērtēšana ir procesā; rezultāts tiks publiskots.
Līdz 2026. gada augustam nav zināma neviena publiski dokumentēta, strādājoša sistēma, kas visu to sniegtu kopā. Caurskatīti tika IACR ePrint, DBLP, Google Patents pilnais teksts, BIS, ECB, Fed un EDPB dokumentu arhīvi, divpadsmit CBDC piegādātāji un viss Real World Crypto korpuss no 2015. līdz 2026. gadam. Ja Jums ir zināms cits šāds risinājums, mēs to patiešām labprāt izlasītu.