大衛·喬姆是一位在40多年里不斷推動網絡隱私保護和價值互聯網的全球頂尖的密碼學家,被譽為“加密學之父”和區塊鏈奠基人。本文嘗試從隱私保護和價值互聯網兩條主線來簡要介紹David Chaum對密碼學和當代互聯網的杰出貢獻。
David Chaum(大衛·喬姆)是區塊鏈技術中重要密碼學理論和算法的奠基者,是多位被指是“疑似”中本聰的導師,是全球第一個電子貨幣eCash的締造者,是著名的“賽博朋克(Cyberpunk)”的精神領袖,是多方計算(MPC)技術專家,是隱私保護技術第一人。他是「國際密碼協會」(IACR,International Association of Cryptological Research)的創辦人。IACR主辦的三大會(美密會、歐密會、亞密會)是全球密碼學的最高殿堂。
縱觀上世紀70年代末到本世紀20年代中期,David Chaum主要在六個方面對隱私保護技術做出了卓越的貢獻。這些成果對當今的區塊鏈、去中心化網絡、隱私保護、比特幣等產生了極其重要的影響。
一、混合網絡
雖然公鑰加密技術解決了加密消息傳遞的問題,但Chaum認為加密并不一定意味著安全,“誰與誰交談以及何時交談”等“元數據(metadata)”仍舊有暴露的風險,仍舊可以被用來識別并跟蹤人的行為軌跡。
比如2018年美國司法部強迫蘋果公司提供了約100名議員的蘋果賬戶元數據。盡管這些元數據中并未包括郵件內容和圖片等信息,但是通過這些“元數據”,已足夠讓美司法部找出特朗普涉嫌“通俄”背后的新聞線人。
在意識到元數據的安全問題后,David Chaum在1979年發表了他的研究生論文《不可追蹤的電子郵件、回復地址和數字簽名》(Untraceable Electronic Mail, Return Addresses, and Digital Pseudonyms)。在這篇論文中,他提出了保護“元數據”的技術方案,即混合網絡(Mix Network)技術。
二、盲簽技術
在找到了對“元數據”進行隱私保護方案后,David Chaum進一步從隱私保護的角度考察商品與金融交易。他意識到,在日益數字化的世界里,交易與購買商品的“元數據”不僅可以被跟蹤,還可能被用來對個人生活、消費選擇和政治傾向進行分析,從而嚴重侵害消費者的隱私。
1982年,他發表了論文《不可追蹤支付的盲簽技術》(Blind Signatures for Untraceable payments),在這篇論文中,他提出了“盲簽”算法。該算法成為之后eCash、區塊鏈、電子商務與支付技術的核心算法。
三、去中心化思想
作為一名著名黑客,David天生不相信計算機系統,他認為這些系統都很容易被攻破。于是,在他進修博士時期,決定研究計算機系統中的信任問題。1982年,在論文《由相互懷疑的團體建立、維護和信任的計算機系統》中,他提出了如何在相互不信任的組織之間建立可信計算機網絡,即去中心化網絡方案。
他認為密碼學是實現真正的個人隱私保護的終極手段。因為密碼學由數學法則執行的,是一種中心化控制之外的力量,沒有人能超越它,這種力量就是“去中心化”。
四、郵件轉發器(Remailer)
基于混合網絡技術,David提出了匿名郵件協議,之后被一些賽博朋克的軟件工程師發展成了郵件轉發器(Remailer)。這些軟件工程師中包括了后來被懷疑是中本聰的Hal Finney、Len Mesassa、Adam Back等人。
比特幣的架構與郵件轉發器的架構非常相似,差別只是比特幣的節點傳輸的是交易數據而不是郵件信息。關于這點,比特幣第一版源碼的主要編碼人、第一枚比特幣的接收者:菲尼(Finney)早在1994年就提出郵件轉發器可以通過匿名的”代幣”和”現金代幣”來實現貨幣化,這是比特幣的最早想法。他認為:電子郵件是匿名數字經濟的基礎,郵件轉發技術代表了這個思想的”底層”,即私下交換信息的能力,而不暴露我們的真實身份。
五、“賽博朋克”(Cypherpunk)
上世紀80年代開始,隨著計算機和網絡迅速發展,David愈發擔心網絡世界的隱私保護。
1985年,他寫了之后被賽博朋克們奉為精神綱領的一篇文章《沒有身份證的安全-讓老大過時》,在這篇文章中,他展望了互聯網的兩種未來,一種是用中心化技術構建的,另一種是用去中心化技術構建的。
六、升級版混合網絡:cMix
混合網絡經過30多年的發展,從賽博朋克郵件列表到Tor網絡,從郵件轉發器到比特幣,為網絡世界的隱私保護立下了汗馬功勞,但是隨著互聯網技術和應用的普及以及飛速發展,傳統的混合網絡的低效率已經不再適合當前發展的需求。
David Chaum在過了花甲之年后,2016年帶領著他的團隊提出了混合網絡升級版方案,并完成論文《cMix: 用最小的實時非對稱性進行混合加密操作》。在cMix方案中,他提出采用可信的預計算方式,將原有的混合網絡混淆計算時間降低了幾個數量級,從而實現了適用于消費級的高性能、高安全的混合網絡。
基于cMix的方案與數學論證,大衛·喬姆于2017年創立了全新的隱私網絡:elixxir,目前測試網已經上線,在elixxir網絡上已經出現了即時通訊、多方安全計算等軟件/APP。