SERO是真正使用零知識(shí)證明的隱私保護(hù)平臺(tái)宾毒。SERO不但是世界上第一個(gè)支持智能合約的隱私加密貨幣葛圃，也是世界上第一個(gè)允許開發(fā)者發(fā)行支持智能合約的隱私加密貨幣并且可以在DApp是使用的開發(fā)平臺(tái)。SERO系統(tǒng)代表著世界上頂級(jí)的零知識(shí)證明在區(qū)塊鏈隱私保護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)踐，因?yàn)镾ERO系統(tǒng)獨(dú)特而強(qiáng)大的技術(shù)體系，SERO在近期的2018年終區(qū)塊鏈峰會(huì)（CHAIN-PLUS+）上獲得了區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)。下文將逐一闡述SERO系統(tǒng)在技術(shù)創(chuàng)新方面的突出特點(diǎn)硬爆。
一、區(qū)塊鏈隱私保護(hù)的必要性
區(qū)塊鏈作為一種新興的技術(shù)擎鸠，相對(duì)于中心化系統(tǒng)缀磕，區(qū)塊鏈的核心價(jià)值就在于去中心化。傳統(tǒng)的擁有獨(dú)立數(shù)據(jù)庫的企業(yè)，都會(huì)將數(shù)據(jù)集中起來袜蚕，建立數(shù)據(jù)中心糟把。這些數(shù)據(jù)中心的管理權(quán)限都掌握在一個(gè)公司手上，這樣的系統(tǒng)是由少數(shù)人控制的牲剃，在安全性方面有不可回避的問題遣疯。而區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本凿傅。相對(duì)而言缠犀，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，任何有能力建立節(jié)點(diǎn)的人都可以參與其中聪舒，成為這個(gè)分布式賬本的一個(gè)節(jié)點(diǎn)辨液，這些節(jié)點(diǎn)都是平等和自治的，參與驗(yàn)證每一筆交易箱残，并通過一定模式的共識(shí)來確定數(shù)據(jù)的一致性滔迈。通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)，使用者可以在不需要中間節(jié)點(diǎn)的情況下安全的進(jìn)行交易和各類數(shù)據(jù)交互疚宇。
比如在以太坊網(wǎng)絡(luò)中亡鼠，全球有上萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中包括了用戶為推行網(wǎng)絡(luò)間項(xiàng)目而運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)敷待，也包括了交易所管理運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)，還包括了礦工們運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)仁热。這么多的節(jié)點(diǎn)榜揖，一方面保證了每筆交易的安全性，另一方面抗蠢，確實(shí)給用戶帶來了很大的隱私方面的困擾举哟。目前，任何人都能從這上萬個(gè)節(jié)點(diǎn)中查詢到每一筆交易迅矛，包括交易參與方的地址和金額妨猩，這種情況下，用戶的隱私該如何來保障呢秽褒？
區(qū)塊鏈發(fā)展至今壶硅，在技術(shù)領(lǐng)域探索出幾種隱私保護(hù)的解決方案，比如混幣器方案销斟，環(huán)形簽名方案和零知識(shí)證明方案庐椒。混幣器是一種中心化的解決方案蚂踊，需要一個(gè)中心化的混幣平臺(tái)约谈，交易參與方先把代幣發(fā)到混幣平臺(tái)進(jìn)行混合，以打亂參與方之間的聯(lián)系，但這種方案需要用戶充分信任中心化的混幣處理系統(tǒng)棱诱。環(huán)形簽名則是一種特殊的群簽名組成的協(xié)議泼橘，交易的簽名由私鑰和眾多公鑰產(chǎn)生，當(dāng)其它節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證時(shí)迈勋，只能確定簽名是諸多公鑰中的一個(gè)侥加，卻無法定位到哪個(gè)公鑰才是具體的發(fā)送方，即無法定位到一組環(huán)簽名所代表的資產(chǎn)的具體持有者是誰粪躬。環(huán)形簽名存在的問題是担败，用以匿名的簽名集合是固定的，用戶在交易中依舊需要與其他用戶的公鑰進(jìn)行混合镰官，因此仍然有可能會(huì)遭遇惡意用戶從而暴露隱私提前。
而最被業(yè)內(nèi)看好的是零知識(shí)證明(Zero—Knowledge Proof)，是由S.Goldwasser泳唠、S.Micali及C.Rackoff在20世紀(jì)80年代初提出的狈网。它指的是證明者能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個(gè)論斷是正確的笨腥。零知識(shí)證明實(shí)質(zhì)上是一種涉及兩方或更多方的協(xié)議拓哺，即兩方或更多方完成一項(xiàng)任務(wù)所需采取的一系列步驟。證明者向驗(yàn)證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息脖母，但證明過程不能向驗(yàn)證者泄漏任何關(guān)于被證明消息的信息士鸥。大量事實(shí)證明，零知識(shí)證明在密碼學(xué)中非常有用谆级。如果能夠?qū)⒘阒R(shí)證明用于驗(yàn)證烤礁，將可以有效解決許多問題。
在區(qū)塊鏈隱私保護(hù)領(lǐng)域肥照，零知識(shí)證明被認(rèn)為是最前沿的解決方案脚仔，同時(shí)也是最強(qiáng)大的，以太坊創(chuàng)始人V神就多次在公眾場(chǎng)合表達(dá)了對(duì)零知識(shí)證明的喜愛舆绎。在以往鲤脏，如果為了證明某些事情，需要引入或借助另外的知識(shí)達(dá)到目的吕朵，但是在零知識(shí)證明中猎醇，用戶無需其它底層數(shù)據(jù)來完成這個(gè)證明過程，在區(qū)塊鏈的交易中边锁，運(yùn)行零知識(shí)證明的手段姑食，用戶不需要添加或向外接透露更多的信息即可完成整個(gè)交易流程。在交易中茅坛，交易過程可以被加密音半，但是除參與方外则拷，其他用戶不需要對(duì)其解密，區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行了零知識(shí)證明技術(shù)之后曹鸠，每個(gè)區(qū)塊中將只有加密后的哈希數(shù)據(jù)的存在煌茬，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)能足夠支撐整個(gè)鏈上系統(tǒng)上的交易運(yùn)行。
但是彻桃，現(xiàn)在我們遇到的問題是坛善，如何將零知識(shí)證明作為通用的解決方案，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的廣泛范圍內(nèi)應(yīng)用起來邻眷。其中有一個(gè)比較突出的問題是生成證明的效率比較低眠屎。比如，在Zcash中肆饶，用普通的筆記本電腦改衩，發(fā)送一筆匿名幣交易，通常需要幾百秒時(shí)間驯镊。如果在發(fā)送的交易中葫督，UTXO中含有更多的來源，那這筆交易的證明生成時(shí)間更是長的讓人無法忍受板惑。另一個(gè)問題是橄镜，在當(dāng)前包含Zcash在內(nèi)的所有主流匿名幣系統(tǒng)中，還沒有類似以太坊那樣支持智能合約的區(qū)塊鏈平臺(tái)系統(tǒng)出現(xiàn)冯乘。
針對(duì)匿名幣系統(tǒng)的這些應(yīng)用層面的問題洽胶，在區(qū)塊鏈領(lǐng)域，很多研發(fā)團(tuán)隊(duì)試圖進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)往湿。但是由于零知識(shí)證明這個(gè)層面妖异，由于其學(xué)術(shù)和工程方面的復(fù)雜性，絕大多數(shù)團(tuán)隊(duì)都進(jìn)展緩慢领追，沒有發(fā)展出能實(shí)際上線運(yùn)行的系統(tǒng)。
SERO的項(xiàng)目成功解決了上述問題响逢。SERO是Super Zero的意思绒窑，是全球首創(chuàng)的，基于零知識(shí)證明技術(shù)實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)舔亭，并且能支持圖靈完備智能合約運(yùn)行的區(qū)塊鏈基礎(chǔ)平臺(tái)些膨。在零知識(shí)證明系統(tǒng)方面，SERO團(tuán)隊(duì)基于zk-SNARKs構(gòu)建了Super-ZK零知識(shí)證明加密系統(tǒng)钦铺，在零知識(shí)證明普及應(yīng)用的最大瓶頸-證明生成速度上订雾，目前Super-ZK系統(tǒng)比Zcash當(dāng)前的系統(tǒng)有20倍以上的提高，這極大的提高了用戶的使用體驗(yàn)矛洞，提高了零知識(shí)證明系統(tǒng)實(shí)用化的范圍洼哎。
二烫映、SERO匿名系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
SERO匿名系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足系統(tǒng)能力需求的同時(shí)噩峦，遵循以下幾個(gè)基本的原則锭沟。
1、不可追蹤性识补。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的每一筆交易都具有輸入和輸出族淮，如此一來，就構(gòu)建了一個(gè)交易的有向無環(huán)圖凭涂，在這個(gè)圖上可以追蹤所有的交易流向祝辣，所有的交易序列都能被串聯(lián)起來，并以此溯源切油。SERO的設(shè)計(jì)中要將兩個(gè)交易之間的鏈接斷開蝙斜，使攻擊無法進(jìn)行。
2白翻、抗統(tǒng)計(jì)分析乍炉。真實(shí)用戶的行為具有統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)，如果區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的交易數(shù)據(jù)之間具有反映這樣統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性滤馍，通過對(duì)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析岛琼，就能夠以一定幾率推測(cè)出這些地址發(fā)生的交易時(shí)屬于某個(gè)特定用戶的行為。即使采用環(huán)形簽名巢株，在面臨有作惡的環(huán)成員或者節(jié)點(diǎn)的時(shí)候槐瑞，抵抗統(tǒng)計(jì)分析的能力會(huì)下降，SERO通過技術(shù)手段將地址以及地址之間的關(guān)系完全隱藏阁苞。
3困檩、實(shí)用性原則。SERO在對(duì)交易的數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏的同時(shí)那槽，并不會(huì)一股腦將所有的信息都納入范圍內(nèi)悼沿，這樣做是不經(jīng)濟(jì)并且運(yùn)行效率低下的。SERO會(huì)兼顧業(yè)務(wù)的場(chǎng)景需求和特點(diǎn)骚灸，提供分層次的多種解決方案糟趾。
4、可選的審計(jì)方案甚牲。對(duì)于某些較為復(fù)雜的商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域义郑，用戶可能需要有一個(gè)完全信用的第三方對(duì)他發(fā)生的所有交易進(jìn)行財(cái)務(wù)方面的審計(jì)，SERO提供給用戶這類選擇的方案丈钙，讓用戶決定是否給予第三方一個(gè)跟蹤他所有交易信息的能力非驮。
SERO協(xié)議的設(shè)計(jì)簡要描述如下：
1、賬戶系統(tǒng)
賬戶系統(tǒng)分為兩個(gè)種類：用戶賬戶和合約賬戶雏赦。用戶賬戶是用戶選定一個(gè)32byte的Seed劫笙，而合約賬戶根據(jù)用戶安裝智能合約的環(huán)境產(chǎn)生一個(gè)64byte的地址芙扎，兩者都是系統(tǒng)唯一，不可重復(fù)的邀摆。
用戶賬戶可以產(chǎn)生一個(gè)64byte的私鑰SK和一個(gè)64byte的公鑰PK纵顾，該公鑰是用戶的付款地址。在安裝或調(diào)用智能合約時(shí)栋盹，錢包會(huì)根據(jù)當(dāng)前情況生成一個(gè)暫存地址PKr施逾，這個(gè)暫存地址無法用任何方式關(guān)聯(lián)到用戶的私鑰和公鑰，并且只會(huì)使用一次例获。
在智能合約安裝的時(shí)候汉额，錢包會(huì)根據(jù)當(dāng)前情況，將暫存地址轉(zhuǎn)為64byte的智能合約地址（CADDR）榨汤。
2蠕搜、資產(chǎn)系統(tǒng)
不管是用戶賬戶還是智能合約賬戶，其下都具有管理無限種類資產(chǎn)的屬性收壕，除了交易費(fèi)用結(jié)算采用SERO幣以外妓灌，每一種資產(chǎn)都具有跟SERO幣本身等同的交易特征，除SERO幣以外蜜宪，其余資產(chǎn)可以由智能合約產(chǎn)生虫埂。每一種資產(chǎn)在產(chǎn)生的同時(shí)，可以賦予一個(gè)最長32Byte長度的名稱（Currency）圃验，用于助記掉伏，這些名稱也是不允許重復(fù)使用的，在賬戶進(jìn)行余額查詢或轉(zhuǎn)賬操作時(shí)澳窑，可以指定資產(chǎn)類型斧散。
3、輸出和輸入結(jié)構(gòu)
- 輸入結(jié)構(gòu)
- 輸出結(jié)構(gòu)
Anchor是Merkle樹的根用于定位輸入數(shù)據(jù)摊聋；Nil是一個(gè)32位的hash串鸡捐，用于作廢UTXO中OUT的數(shù)值；Til是用來追蹤交易用的32位的哈希串麻裁，只有UTXO中闯参，包含有效的OUT時(shí)，才是合法的悲立；AssetCM是輸入的資產(chǎn)承諾；OutCM是交易輸入的資產(chǎn)承諾新博。
4薪夕、見證系統(tǒng)
SERO協(xié)議采用非交互零知識(shí)證明（NIZK），在生成交易的時(shí)候赫悄，需要提供資產(chǎn)來源的見證信息原献，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)這些見證信息進(jìn)行驗(yàn)證馏慨。因此，SERO會(huì)采用Merkle樹維護(hù)一個(gè)記錄狀態(tài)變更的見證系統(tǒng)姑隅，系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)提供驗(yàn)證功能写隶，在錢包端提供認(rèn)證所需的信息。
ROOT = MERKLE_ROOT_AUTH(POSITION, LEAF, PATH)
ROOT是當(dāng)前Merkle樹的根讲仰，LEAF是第POSITION片葉子慕趴，PATH是LEAF到ROOT的證明路徑。
5鄙陡、證明系統(tǒng)
SERO的證明系統(tǒng)包含一個(gè)基于有向無環(huán)圖的計(jì)算電路冕房，用來描述SERO每筆交易內(nèi)部約束膛壹，包括各種資產(chǎn)類型的輸入輸出平衡赞厕、公私鑰驗(yàn)證、承諾的有效性烙无、見證的有效性等環(huán)節(jié)毫捣。裝載好的電路可以通過非交互零知識(shí)證明（NIZK）生成一個(gè)Proof详拙，通過提交這個(gè)Proof，可以在隱藏大量細(xì)節(jié)信息的情況下蔓同，讓節(jié)點(diǎn)對(duì)電路中裝載的各種參數(shù)和約束進(jìn)行驗(yàn)證饶辙。
6、執(zhí)行步驟
A. 計(jì)算
用戶采用賬戶牌柄、見證系統(tǒng)提供的信息畸悬，并根據(jù)當(dāng)前所需的計(jì)算，提供輸入數(shù)據(jù)珊佣，然后在鏈下運(yùn)行計(jì)算規(guī)則得到結(jié)果RESULT蹋宦。
RESULT = COMPUTE(METHOD, ACCOUNT, DATA, WITENESS)
B. 證明
用戶用計(jì)算得到的結(jié)果RESULT，加上隨機(jī)數(shù)r咒锻，封裝為交易STX冷冗，提交給節(jié)點(diǎn)。交易STX包含校驗(yàn)數(shù)據(jù)（Ci）惑艇，結(jié)果編碼數(shù)據(jù)（Ei）和證明數(shù)據(jù)（Pi）蒿辙。
STX = PROVE(RESULT, r)
STX = ((C0, C1,…Cn), (E0, E1,…En), (P0, P1,…Pn))
C. 校驗(yàn)
節(jié)點(diǎn)收到交易STX后，將Ci在見證系統(tǒng)和證明系統(tǒng)中進(jìn)行確認(rèn)滨巴，驗(yàn)證通過后思灌，節(jié)點(diǎn)接受STX恭取。
RETi = VERIFYi(Ci)
Check = RET0 & RET1 … & RETn
D. 確認(rèn)
資產(chǎn)接收方在同步得到驗(yàn)證的交易STX后调塌，利用自己的私鑰將結(jié)果編碼數(shù)據(jù)Ei解碼成明文數(shù)據(jù)Di唉擂，并將明文數(shù)據(jù)Di和證明數(shù)據(jù)Pi輸入證明系統(tǒng)中進(jìn)行校驗(yàn)屿聋，成功則說明交易是真實(shí)的撮慨。真實(shí)的交易如果被n個(gè)區(qū)塊進(jìn)行了確認(rèn)，那么交易的接收方可以認(rèn)為這筆交易已經(jīng)確認(rèn)培慌。
Di = FETCHi(Ei, ACCOUNT)
RETi = CONFIRMi(Di, Pi)
Check = RET0 & RET1 … & RETn
需要說明的是，SERO的執(zhí)行步驟是開放式的进胯，也就是說這樣的步驟和參數(shù)的抽象描述用爪，可以支持后續(xù)不斷升級(jí)，后續(xù)的功能加入對(duì)整體架構(gòu)的影響比較小胁镐。
三偎血、Super-ZK，世界最快的零知識(shí)證明生成速度的實(shí)現(xiàn)方案
對(duì)于采用非交互式零知識(shí)證明（NIZK）方案的區(qū)塊鏈系統(tǒng)盯漂，目前最大的應(yīng)用瓶頸就是交易時(shí)生成證明（Proofs）的時(shí)間太長颇玷，SERO系統(tǒng)的零知識(shí)證明模塊Super-ZK，針對(duì)這一瓶頸就缆，做了以下突破性創(chuàng)新帖渠。
1、當(dāng)前我們采用zk-SNARKs框架生成NIZK竭宰，采用其中的ALT_BN128曲線和Groth16預(yù)處理過程空郊，這個(gè)過程比Zcash的PGHR13預(yù)處理方案減少1/3的運(yùn)算時(shí)間。雖然zk-SNARKs框架需要信用安裝過程切揭，但SERO的實(shí)現(xiàn)方式中不會(huì)動(dòng)態(tài)構(gòu)造計(jì)算電路狞甚，因此，在當(dāng)前所有場(chǎng)景下廓旬，zk-SNARKs框架能滿足SERO的需求哼审。
2、我們創(chuàng)新性采用自己編寫的一種Twisted Edwards曲線以取代SHA256哈希生成公鑰孕豹，Pedersen hash進(jìn)行Merkle樹的生成涩盾，這樣可以提升4倍以上交易生成速度。
3巩步、相比于Zcash雙路輸入和輸出的電路構(gòu)造結(jié)構(gòu)旁赊，SERO采用單路輸入和輸出結(jié)構(gòu)，每個(gè)描述之間采用資產(chǎn)通道進(jìn)行鏈接椅野，這樣的電路構(gòu)造更加復(fù)雜终畅，但是在多核CPU情況下，相比于Zcash有更高的執(zhí)行效率竟闪。
4离福、Super-ZK的部分代碼由匯編語言進(jìn)行編寫，相比于Zcash的C++實(shí)現(xiàn)炼蛤，有更高的代碼執(zhí)行效率妖爷。
綜合以上優(yōu)化，在交易證明生成速度上，我們相比于Zcash有20倍以上的速度提高絮识，極大的提高了NIZK系統(tǒng)的適用性绿聘。
四、SERO支持智能合約發(fā)行和操作匿名資產(chǎn)原理
1次舌、區(qū)塊鏈賬本的UXTO和ACCOUNT模式
區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际劫~本熄攘，賬本的最小單位是記錄，每一筆賬記錄資產(chǎn)的流入和流出彼念，根據(jù)資產(chǎn)流出記錄方式不同挪圾，有兩種不同的記賬實(shí)現(xiàn)，分別為UTXO模式和ACCOUNT模式逐沙，這兩種模式分別對(duì)應(yīng)比特幣和以太坊的模式哲思。
UTXO的特點(diǎn)是：
UTXO模式每筆交易是相互獨(dú)立的，這意味著只要能處理好雙花的問題吩案，一個(gè)賬戶下的交易都可以進(jìn)行并行處理棚赔，能充分利用多核CPU的能力。
UTXO本質(zhì)上來說是基于歷史的記錄形式务热，即是過程忆嗜，也是結(jié)果，因此在一些需要生成見證證明的應(yīng)用場(chǎng)合下崎岂，具有非常大的優(yōu)勢(shì)捆毫，這也是為什么現(xiàn)在的匿名幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)基本都是UTXO模式。
ACCOUNT模式的特點(diǎn)是：
ACCOUNT模式直接增減一個(gè)獨(dú)立賬戶的資產(chǎn)冲甘，只需要一個(gè)記錄就可以增減一個(gè)賬戶的任意數(shù)量的資產(chǎn)绩卤。因此，生成記錄大小比同樣情況下UTXO生成的記錄要小很多江醇。
ACCOUNT模式本質(zhì)上是基于狀態(tài)的濒憋，輸入和輸出是過程，account是結(jié)果陶夜，因此它天然就很容易把圖靈機(jī)引入進(jìn)來凛驮，這也是為什么支持圖靈完備智能合約的區(qū)塊鏈系統(tǒng)多采用ACCOUNT模式的原因。
2条辟、SERO獨(dú)特的混合模式
SERO將UTXO和ACCOUNT模式混合應(yīng)用黔夭，在隱私保護(hù)的計(jì)算層采用UTXO模式，同時(shí)可以映射邏輯上等價(jià)的ACCOUNT模式以支持圖靈完備的智能合約虛擬機(jī)的運(yùn)行羽嫡。SERO通過交易本姥、共識(shí)、以及Pedersen Commitment算法杭棵，將兩種模式無縫結(jié)合到一起婚惫，使智能合約能發(fā)揮出令人驚訝的能力。
3、支持智能合約匿名交易的結(jié)構(gòu)
A先舷、交易
SERO的匿名交易Tx擁有一個(gè)匿名的輸入集合“Z ins”艰管，一個(gè)匿名的輸出集合“Z outs”，一個(gè)普通的輸出集合“O outs”和一個(gè)名為“From”的暫存地址密浑⊥苡ぃ“Z ins”是完全匿名的，讓第三方觀察者無法得知來源和內(nèi)容尔破，“Z outs”是完全匿名的UTXO，只有接受者能查看和使用它的內(nèi)容浇衬，“O outs”攜帶的內(nèi)容是非隱藏的懒构，它指向的接受者有兩種情況：一種是指向智能合約地址，一種是指向一個(gè)暫存地址耘擂。From代表交易的發(fā)送者胆剧，同樣也是一個(gè)暫存地址。因此整個(gè)Tx無法讓人確定真實(shí)的用戶是誰醉冤，其中攜帶的資產(chǎn)信息也被最大程度隱藏起來秩霍。
B、“Z ins”輸入
在SERO交易的輸入集合“Z ins”中蚁阳，每個(gè)輸入都是匿名的铃绒，包括來源“UTXO”的Id以及其攜帶的資產(chǎn)信息。每個(gè)輸入都通過零知識(shí)證明生成的Proofs螺捐，指向一個(gè)被隱藏在巨大UTXO序列中的特定某個(gè)UTXO颠悬，這個(gè)序列是SERO歷史的一部分，所有細(xì)節(jié)都被Proofs隱藏起來定血，驗(yàn)證者在不知細(xì)節(jié)的情況下赔癌，通過Proofs能確認(rèn)這個(gè)輸入是否合法。
C澜沟、“Z outs”輸出和“O outs”輸出
“Z out”指向暫存地址PKr灾票，暫存地址只有接受者能解密出身份。由于每個(gè)暫存地址都不一樣茫虽，所以沒有第三方能識(shí)別“Z out”的指向刊苍。“Z out”還攜帶了資產(chǎn)的加密信息“Encrypt Info”席噩，只有持有接受者私鑰的人才能解密這些信息班缰。而OutCM是輸出承諾，只有交易雙方才能復(fù)現(xiàn)OutCM的計(jì)算過程悼枢〔和“OutCM”在證明“Z out”被“ins”引用這一過程中起到關(guān)鍵的作用。
“O out”指向的PKr有兩種形式，一種是由智能合約發(fā)起的莹妒，指向普通賬戶的暫存地址名船。另一種是由普通賬戶發(fā)起的，指向智能合約的地址旨怠。由于暫存地址的隨機(jī)性渠驼，第三方無法得知接受者的身份。
D鉴腻、輸入和輸出的平衡——“Balance”
Tx將“ins”迷扇、“Z outs”、“O outs”打包到一起爽哎，我們使用Perdesen Commitment來防止惡意攻擊者篡改里面的數(shù)據(jù)并確保資產(chǎn)的安全蜓席，它的同態(tài)加密特性使驗(yàn)證者在不知道信息細(xì)節(jié)的情況下，可以確認(rèn)Balance一定是平衡的课锌，即輸入等于輸出厨内。
另外，為了防止惡意攻擊者對(duì)“O outs”的篡改渺贤，我們使用Perdesen Commitment的隨機(jī)特性雏胃，以“Balance”的隨機(jī)部分對(duì)“Tx Hash”進(jìn)行簽名。這樣志鞍，每個(gè)輸入和輸出都可以獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算瞭亮，并通過“B Sign”打包到一起。
E述雾、交易發(fā)送者“From”
當(dāng)交易的輸出是指向智能合約時(shí)街州，某些情況下的智能合約會(huì)根據(jù)編寫的規(guī)則，把資源輸出到給定的賬戶玻孟。這時(shí)暫存地址“From”就是承接輸出資源的地方唆缴。“From”在交易生成的時(shí)候就被確定黍翎，并且只使用一次面徽，除了交易發(fā)送者外，其他人無法定位發(fā)送者的身份匣掸。
F趟紊、匿名Token的發(fā)行
Token又被稱為“同質(zhì)化通證”，是SERO系統(tǒng)內(nèi)部的一種資產(chǎn)形式碰酝，相同種類的Token可以任意的分割和混合霎匈。SERO系統(tǒng)上的Token和以太坊Token不同。SERO幣作為SERO系統(tǒng)的第一個(gè)幣種送爸，本質(zhì)上也是一種Token铛嘱。對(duì)于Token資產(chǎn)暖释，除了手續(xù)費(fèi)規(guī)定只能以SERO幣繳納外，在SERO系統(tǒng)內(nèi)部是同一對(duì)待的墨吓，具有相同的基于零知識(shí)證明的安全性球匕。匿名Token可以使用SERO的智能合約任意發(fā)行，一旦匿名Token發(fā)行成功帖烘，智能合約可以將Token以普通交易的形式發(fā)送到某個(gè)賬戶的暫存地址PKr亮曹，這時(shí)這些被發(fā)送的Token將以UTXO的形式脫離智能合約賬戶，并且與SERO幣一樣秘症，進(jìn)入用戶的個(gè)人賬戶中照卦，從而被SERO的零知識(shí)證明隱私機(jī)制所保護(hù)。
G乡摹、SERO系統(tǒng)對(duì)非同質(zhì)資產(chǎn)（Ticket）的支持
Ticket又被稱為“非同質(zhì)化通證”窄瘟，是SERO系統(tǒng)內(nèi)部的另一種內(nèi)涵更為廣泛的資產(chǎn)形式。Ticket和Token不同趟卸，是一種不可分割的，具有個(gè)體唯一性的通證形式氏义。和Token一樣锄列，SERO對(duì)Ticket同樣提供了匿名性的支持。當(dāng)匿名Ticket發(fā)行后惯悠，智能合約將表現(xiàn)為ID形式的Ticket的以普通交易的形式發(fā)送到某個(gè)賬戶的暫存地址PKr邻邮，這些Ticket將會(huì)以UTXO的形式脫離智能合約賬戶，以和SERO幣以及Token類似的機(jī)制克婶，被SERO的零知識(shí)證明隱私機(jī)制所保護(hù)筒严。
Ticket是一個(gè)256Byte的數(shù)字，可以指向在智能合約中保存的復(fù)雜的數(shù)據(jù)構(gòu)造情萤，因此可以適合復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景的構(gòu)建鸭蛙。Ticket所指向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡明示例如上圖，Asset是資產(chǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)筋岛，這個(gè)資產(chǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以是SERO幣娶视，Token或者是Ticket，因?yàn)門icket的對(duì)數(shù)據(jù)的指向性睁宰，所以這種結(jié)構(gòu)可以支持無限的嵌套肪获，組成符合業(yè)務(wù)需求復(fù)雜的資產(chǎn)結(jié)構(gòu)。Data可以保存除資產(chǎn)外的其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼而成的數(shù)據(jù)柒傻，這個(gè)數(shù)據(jù)代表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是可以嵌套的孝赫。Package保存的是用戶用一個(gè)密鑰編碼后的資產(chǎn)或數(shù)據(jù)。利用Ticket功能红符，開發(fā)者完全可以把加密貓這類復(fù)雜的游戲應(yīng)用改造成匿名版本的實(shí)現(xiàn)青柄。
H伐债、SERO系統(tǒng)對(duì)加密的資產(chǎn)或數(shù)據(jù)包（Package）的支持
在以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用中，這些數(shù)據(jù)包括時(shí)間戳刹前、高價(jià)值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)泳赋、各類證明數(shù)據(jù)或密碼串、資產(chǎn)數(shù)據(jù)等等喇喉，比如類似醫(yī)療數(shù)據(jù)等高度隱私性的數(shù)據(jù)祖今。這些應(yīng)用如果用區(qū)塊鏈來實(shí)現(xiàn)，并由智能合約來輸入和輸出拣技，會(huì)遇到了明文數(shù)據(jù)的暴露問題千诬。SERO也提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，讓這些明文數(shù)據(jù)的暴露由用戶自己來控制膏斤，這種技術(shù)叫Package徐绑。當(dāng)前版本的Package應(yīng)用了對(duì)稱性加密技術(shù)ChaCha20，加解密速度很快并且非常安全莫辨。用戶可以在客戶端打包Package傲茄，并得到相應(yīng)的密鑰，打包之后沮榜，這個(gè)Package可以進(jìn)行匿名轉(zhuǎn)移盘榨，或者輸入到智能合約中進(jìn)行相應(yīng)的邏輯操作，在此過程中蟆融，這個(gè)加密Package里的內(nèi)容都是不可被破解的草巡。當(dāng)需要解密時(shí)，用戶可以根據(jù)自己的情況型酥，私下把密鑰轉(zhuǎn)移給關(guān)聯(lián)方山憨，讓關(guān)聯(lián)方使用密鑰解密出相關(guān)的資產(chǎn)和數(shù)據(jù)。
SERO幣弥喉、Token郁竟、Ticket、Pagkage這四種類型的資產(chǎn)共同組成了SERO系統(tǒng)匿名資產(chǎn)的生態(tài)档桃，這幾種資產(chǎn)類型都在一套編碼體系內(nèi)完美的融合枪孩，結(jié)合SERO系統(tǒng)的圖靈完備的智能合約對(duì)這些資產(chǎn)的編程，開發(fā)者可以開創(chuàng)性得在鏈上實(shí)現(xiàn)在之前系統(tǒng)上無法實(shí)現(xiàn)的各種隱私保護(hù)相關(guān)的DApp藻肄，適用于各類隱私保護(hù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求的實(shí)施蔑舞。
七、SERO適用的場(chǎng)景
隱私保護(hù)是現(xiàn)實(shí)世界中個(gè)人與組織都存在的強(qiáng)烈需求嘹屯。SERO支持圖靈完備的智能合約和各類相關(guān)隱私組件攻询，能支持不同經(jīng)濟(jì)生態(tài)的拓展。由SERO系統(tǒng)開始州弟，匿名資產(chǎn)的發(fā)行和掌控權(quán)將不再為少數(shù)對(duì)密碼學(xué)有深厚造詣的極客組織所獨(dú)享钧栖，普通開發(fā)者低零，只要有相關(guān)業(yè)務(wù)需求，都可以在SERO鏈上發(fā)行自己的匿名資產(chǎn)拯杠，建立自己的隱私生態(tài)掏婶，這極大拓展了區(qū)塊鏈隱私保護(hù)相關(guān)技術(shù)的適用范圍。下面列舉幾個(gè)典型的使用場(chǎng)景：
A潭陪、供應(yīng)鏈體系
區(qū)塊鏈可以解決供應(yīng)鏈體系上下游交易憑證和溯源的難題雄妥，簡化了供應(yīng)鏈中心企業(yè)管理的難度并給上下游企業(yè)的融資提供了相應(yīng)的解決方案。但是依溯，價(jià)格老厌、貨物等敏感數(shù)據(jù)，上鏈的話又面臨泄露商業(yè)機(jī)密的難題黎炉。而利用SERO系統(tǒng)枝秤，可以完全解決商業(yè)機(jī)密暴露的難題，同時(shí)慷嗜，又讓參與各方享受到應(yīng)用區(qū)塊鏈系統(tǒng)所帶來效益提升淀弹。
B、醫(yī)療健康
在醫(yī)療健康相關(guān)行業(yè)庆械，數(shù)據(jù)隱私體現(xiàn)于方方面面垦页，從個(gè)人病例到醫(yī)療記錄，面向多角色的隱私保護(hù)和授權(quán)機(jī)制需要十分靈活和安全的隱私保護(hù)能力干奢，涉及到醫(yī)院、患者盏袄、保險(xiǎn)公司忿峻、醫(yī)藥公司等，數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)和限制授權(quán)使用顯得尤為重要辕羽。SERO系統(tǒng)逛尚，可以解決患者和醫(yī)院面臨隱私問題，同時(shí)也為保險(xiǎn)公司和醫(yī)藥公司安全合規(guī)并且在患者許可的情況下使用相關(guān)數(shù)據(jù)打開了通道刁愿。
C绰寞、在線競(jìng)拍
在諸多追求公平的在線競(jìng)拍業(yè)務(wù)中，出價(jià)的私密性是非常重要的铣口，但在利益的驅(qū)使下往往難以做到滤钱，而SERO可以提供一個(gè)完全安全、獨(dú)立脑题、公平的競(jìng)價(jià)環(huán)境件缸。
D、在線預(yù)測(cè)相關(guān)行業(yè)
在線博彩業(yè)的發(fā)展一直以來都受到中心化機(jī)制的制約叔遂，在這個(gè)巨大的現(xiàn)金流行業(yè)中他炊，非常需要一個(gè)能夠提供多人出價(jià)争剿、支付、結(jié)算的去中心化智能合約體系痊末，SERO系統(tǒng)能完全支持這類業(yè)務(wù)蚕苇。
E、游戲
大型的游戲往往需要一個(gè)易于流通凿叠、交易和結(jié)算的貨幣體系涩笤，并能基于智能合約發(fā)行和流通，同時(shí)還要兼顧交易的隱私保護(hù)幔嫂。而目前SERO是唯一能做到多貨幣體系能基于同一智能合約體系發(fā)行和流通辆它，且兼顧交易隱私的技術(shù)方案。
還有更多的涉及資產(chǎn)數(shù)字化履恩，又涉及數(shù)字資產(chǎn)隱私敏感的行業(yè)锰茉，如保險(xiǎn)行業(yè)、數(shù)字貴金屬交易切心、期貨交易飒筑、數(shù)字資產(chǎn)交易（如征信和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等）、信貸行業(yè)等绽昏。在這些領(lǐng)域协屡，SERO系統(tǒng)都大有用武之地。
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