比特币最有争议性的一个特性，就是匿名性。首先，比特币是匿名的吗？实际上普遍存在着各种相反的论调，原因在于人们对比特币匿名性存在理解上的困惑。其次，我们需要加密数字货币（crypto-currency)做到完全匿名吗？
1 匿名的基础知识
在讨论比特币是否具备匿名性之前，我们需要对匿名做一个定义。
从字面上理解，匿名的意思是”没有名字”。当我们尝试用这个定义来说明比特币的匿名特征时，会有两种不同的诠释：在交易的时候不使用真实的姓名，或者在交易的时候完全不使用任何名字。比特币是否具有匿名性，这两种释义会带来两种完全不同的结论。比特币的地址是公钥哈希值（hashes of publickeys），在交互过程中，使用者不需要使用真实的姓名，但是需要使用公钥哈希值来作为交易标识。显然符合第一种而不符合第二种定义。
在计算机领域中，这种不用真实姓名而是用一种特定标识的折中做法被称为化名。
在计算机科学中，匿名指的是具有无关联性（unlinkability）的化名，无关联性是一种针对特定攻击者的能力而定义的属性：如果一个用户和系统重复进行交互，从攻击者的角度考虑，这些交互行为之间应该无法互相关联。
比特币是具备化名性的，但如果要求绝对隐私还不足够。如果有人可以用你的比特币地址链接到你的真实身份，那么你的所有比特币交易记录都会关联到你的真实身份。更糟糕的是，把比特币地址和真实身份链接在一起并不困难——比如进行需要提供真实身份的交易或者进行实地比特币交易。
旁路攻击（side channels）
即使没有发生直接的关联，因为侧面渠道或者一些间接的信息泄露，你的匿名身份也可能会被暴露——比如关联活跃时间。
显然，这样的化名性不能保障隐私或者绝对匿名，要想做到绝对匿名，我们需要更强的无关联性属性。
无关联性
为了更好地理解比特币范畴的无关联性，我们可以列举一些无关联性需要的关键属性：
- 同一个用户的不同地址应该不易关联
- 同一个用户的不同交易应该不易关联
- 一个交易的交易双方应该不易关联（指任何一种从发送者到接受者的传输比特币的行为，而不仅仅指一笔交易）
匿名集
上述第三条要求比较难以实现，所以我们通常并不试图在系统中，对所有可能的交易或者地址都实现完全的无关联性，而是去实现更有限度的无关联性。想象一个特定的攻击者的情况，你的交易匿名集（anonymity set）是指该攻击者无法把你的交易从其中分辨出来交易集合。即使该攻击者知道你完成了一个交易，他也仅仅知道这个交易是某一个集合中的一个，并不能确定是哪一个，我们只需要努力去最大化这个匿名合集就可以了。
污点分析（taint analysis）
这是一种推算两个地址相关性的方法。如果地址S发出的比特币总是地址R接收，那么不管是直接抵达，还是经过多少中间地址，S和R被定义为具有高分污点。
为什么需要匿名性
在区块链货币中，所有交易都被记录在一个公共账本上，因此如果你的真实身份被关联到一个比特币地址，那么你就完全失去了所有交易的隐私，而且任何人都有可能在你不知道的情况下识别你的身份。
考虑到这一点，我们可以认定两种不同的需要匿名加密数字货币的动机：
- 达到我们习惯的传统银行给我们的隐私保护级别，降低公共区块链所带来的信息暴露风险
- 超越传统银行给我们的隐私保护级别，进一步开发数字货币，使其从技术上实现任何人不能轻易追踪参与者。
对于系统的技术匿名属性和在使用货币时应该遵守的法律规范，我们应该加以区分
2 如何对比特币去匿名化
关联性
假设Alice想要买一个茶壶，价格是8比特币。进一步假设，她的比特币分在三个不同的地址里，分别有3，5，6个比特币。实际上，Alice没有一个比特币地址有足够的8个比特币，她必须把两个输出合并成一个单体输入。
那么问题来了，这笔交易会在区块链网络有一个永久的记录，任何看到这个记录的人都可以推断，这两个输入地址很可能是由同一个用户控制的。换句话说，共享型消费，成为两个不同输入地址联合控制的证据（当然也可能存在例外）。
攻击者可以重复上述过程，从而一步步把这个个体所进行的所有交易关联起来，我们可以因此建立一个地址簇（clustering of address）。
不仅如此，由于一些钱包软件的默认行为，攻击者能推导出用来鉴定零钱地址（用于找零的输出地址）的方法，从而进一步扩大地址簇。
关联真实世界的身份到地址簇
- 利用交易进行标记：适用于交易所或者商家
- 辨识个人：（1）直接交易（2）服务提供商提供（3）疏忽泄漏
上述探讨的去匿名化技术，都是基于对区块链网络上交易图谱进行的分析，这些方法被归纳为交易图谱分析（transaction graph analysis）
网络层的去匿名化
当某个节点创建一个交易时，该节点就会和其他很多节点建立连接并且广播该笔交易。如果网络上足够多的节点串通起来（或者被同一个攻击者所控制），他们就能分辨出第一个广播交易的节点，并且可以推断这个节点就是创建这个交易的用户所拥有的。因此可以把这个交易关联到这个节点的IP地址，这已经很接近真实世界的个人身份了。
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