Repensando Pagamentos Digitais: O Euro Offline
Explorando os benefícios de um euro digital offline para transações seguras.
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Índice
- A Necessidade de Pagamentos Digitais Offline
- Sistemas de Pagamento Digital Atuais
- Pagamentos Bancários
- Criptomoedas
- E-Cash
- As Desvantagens dos Sistemas Existentes
- O Conceito de Moeda Digital Offline
- Mecanismos de Proteção de Privacidade
- O Proposto Euro Digital Offline
- Problemas Abordados pelo Euro Digital
- 1. Reduzir a Dependência de Serviços Online
- 2. Aumentar a Privacidade do Usuário
- 3. Prevenir Gastos Duplos
- Desafios para Implementação
- Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Métodos de pagamento digital ficaram comuns, mas têm algumas desvantagens importantes. Muitas vezes, eles dependem de uma conexão constante com a internet, o que pode ser um problema durante quedas de energia ou em áreas com acesso ruim à internet. Além disso, geralmente não oferecem o mesmo nível de privacidade que o dinheiro vivo. À medida que eventos climáticos extremos se tornam mais frequentes devido às mudanças climáticas, os desafios relacionados a quedas de energia devem aumentar. Essa situação torna essencial encontrar soluções melhores para pagamentos digitais, especialmente aquelas que funcionem offline e mantenham a Privacidade do Usuário.
A Necessidade de Pagamentos Digitais Offline
Os sistemas de pagamento digital atuais têm dois problemas principais. Primeiro, eles precisam de conexão online para concluir transações. Se a internet estiver fora do ar ou se os servidores estiverem com problemas, os pagamentos não podem ser feitos. Essa dependência de um serviço online torna esses sistemas frágeis. Segundo, a falta de privacidade é uma preocupação urgente. A maioria dos pagamentos digitais deixa um rastro que pode ser observado por bancos e outras partes. Isso torna os usuários vulneráveis a terem seus hábitos de gastos monitorados.
Uma solução potencial para esses problemas é a introdução de uma moeda digital offline, como um euro digital respaldado por um banco central. Essa moeda manteria a privacidade, permitindo que as transações fossem concluídas sem a necessidade de estar online.
Sistemas de Pagamento Digital Atuais
Os sistemas de pagamento digital de hoje podem ser agrupados em três categorias principais: pagamentos bancários, criptomoedas e e-cash.
Pagamentos Bancários
Os pagamentos bancários são o método mais comum usado hoje em dia. Quando uma pessoa faz um pagamento usando um cartão de débito ou crédito, os servidores do banco precisam validar a transação. Isso inclui checar saldos de conta antes de permitir que o pagamento seja processado. Se os servidores do banco estiverem fora do ar ou a internet não estiver disponível, a transação não pode ser concluída. Além disso, os bancos têm acesso a registros detalhados de transações, o que levanta preocupações sobre privacidade. Se esses dados forem comprometidos, informações financeiras pessoais podem ser expostas.
Criptomoedas
Criptomoedas como Bitcoin operam em uma tecnologia chamada blockchain. Cada transação é registrada em um livro-razão público, que qualquer um pode acessar. Isso abre a porta para que as identidades dos usuários sejam rastreadas até transações específicas. Mesmo com criptomoedas que oferecem mais privacidade, como Zcash, os usuários ainda precisam preparar suas transações online, o que pode ser limitante.
E-Cash
E-cash, por outro lado, representa uma forma digital de dinheiro que pode ser usada de forma mais privada. Os usuários precisam retirar e-cash de um banco antes de fazer uma transação, permitindo que gastem sem revelar sua identidade. E-cash pode ser transferido diretamente entre os usuários, mas a maioria dos sistemas atuais de e-cash ainda tem ligações com infraestruturas bancárias online.
As Desvantagens dos Sistemas Existentes
Os sistemas de pagamento digital existentes têm desvantagens significativas que podem impactar os usuários. As questões mais críticas incluem:
Dependência de Serviços Online: Todas as soluções de pagamento digital atuais requerem uma conexão para concluir transações. Isso significa que elas se tornam inúteis durante quedas de internet ou problemas nos servidores.
Falta de Privacidade: Os sistemas atuais muitas vezes deixam um rastro digital, permitindo que terceiros monitorem e observem transações. Isso pode ameaçar a privacidade do usuário, tornando-os menos seguros em comparação com o dinheiro.
Gastos Duplos: Em sistemas como o e-cash, onde a anonimidade é maior, há o risco de que os usuários possam gastar o mesmo token digital várias vezes sem detecção. Isso precisa ser abordado para garantir a segurança de tais transações.
Complexidade e Usabilidade: Muitos sistemas existentes são complicados e não amigáveis, o que pode desencorajar as pessoas a usá-los em transações simples.
O Conceito de Moeda Digital Offline
Uma moeda digital offline poderia resolver esses problemas. O objetivo de tal moeda é criar um sistema que permita que os usuários realizem transações sem precisar se conectar à internet. Isso não apenas melhoraria a confiabilidade dos pagamentos, mas também ofereceria maior privacidade. Usando métodos de prova criptográfica, os usuários podem concluir transações de forma segura e anônima.
Mecanismos de Proteção de Privacidade
Criar uma moeda offline que proteja a privacidade dos usuários requer um design cuidadoso. O sistema deve garantir que as transações não possam ser rastreadas até indivíduos sem razões válidas. Uma abordagem poderia envolver o uso de pseudônimos digitais que protegem as identidades dos usuários, enquanto ainda permitem supervisão legal em casos de fraude.
Para também abordar questões como lavagem de dinheiro, uma abordagem colaborativa envolvendo bancos e forças de segurança poderia ser adotada. Isso permitiria que transações fossem descriptografadas, se necessário, enquanto ainda mantém as identidades dos usuários privadas durante transações normais.
O Proposto Euro Digital Offline
Essa proposta apresenta um design para um euro digital offline que poderia ser usado em toda a Europa. O objetivo é desenvolver um protocolo de pagamento que suporte transações totalmente offline, enquanto protege a privacidade do usuário. As principais características dessa abordagem incluem:
Provas de Conhecimento Zero: Este é um método criptográfico que permite que uma parte prove a outra que ela conhece um valor sem revelar o valor real. No caso do euro digital, os usuários podem provar que têm fundos suficientes para concluir uma transação sem revelar seu saldo ou histórico de transações.
Privacidade do Usuário: Ao usar pseudônimos digitais, os usuários podem realizar transações sem expor suas identidades.
Detecção de Gastos Duplos: O sistema é projetado para prevenir gastos duplos, permitindo que transações sejam concluídas offline. Isso é alcançado mantendo um registro de todas as transações vinculadas a um euro digital, garantindo que os gastos sejam rastreados e verificados sem comprometer o anonimato do usuário.
Implementação de Código Aberto: Um protótipo funcional desse euro digital foi desenvolvido e disponibilizado como software de código aberto. Isso permite a escrutínio público e melhorias ao longo do tempo.
Problemas Abordados pelo Euro Digital
O euro digital offline busca enfrentar as questões significativas presentes nos sistemas de pagamento digital existentes. Veja como:
1. Reduzir a Dependência de Serviços Online
Permitindo que transações ocorram sem a necessidade de conexão com a internet ou acesso a servidores, o euro digital offline garante que os usuários possam conduzir negócios a qualquer momento, tornando o sistema de pagamento muito mais resiliente.
2. Aumentar a Privacidade do Usuário
O sistema proposto permitiria que os usuários fizessem pagamentos sem deixar um rastro que possa ser monitorado por terceiros. Isso restauraria parte da privacidade perdida nos métodos bancários tradicionais.
3. Prevenir Gastos Duplos
O protocolo inclui mecanismos para detectar e prevenir gastos duplos. Mesmo quando as transações são feitas offline, o sistema pode manter o histórico de cada euro digital, permitindo a validação das transações antes de serem finalizadas.
Desafios para Implementação
Apesar das vantagens, a implementação de um euro digital offline vem com desafios. Alguns desses incluem:
Anonimato vs. Prevenção de Fraude: Equilibrar a privacidade do usuário com a necessidade de prevenir fraudes é uma questão complexa. Sistemas de e-cash podem ser vulneráveis a abusos se não forem projetados com cuidado.
Reconhecimento de Tokens pelos Usuários: Os usuários podem reconhecer tokens de e-cash de transações anteriores, o que pode levar a potencialmente riscos de privacidade. Encontrar maneiras de obscurecer esse reconhecimento é vital.
Integridade do Sistema: Garantir a integridade do sistema sem depender apenas de hardware significa desenvolver soluções de software robustas que possam resistir a tentativas de exploração do sistema.
Educação do Usuário: Muitos usuários potenciais podem não estar familiarizados com como usar um sistema de euro digital. Educação e suporte adequados seriam cruciais para uma adoção bem-sucedida.
Direções Futuras
Para tornar o euro digital offline uma realidade, mais pesquisas e testes são necessários. Trabalhos futuros poderiam explorar:
Métodos Criptográficos Aprimorados: Desenvolver métodos mais eficientes para provas de conhecimento zero e algoritmos de assinatura para melhorar a usabilidade do sistema.
Otimização de Performance: Identificar as melhores curvas elíticas a serem usadas que equilibrem tamanho, performance e segurança.
Design da Experiência do Usuário: Criar interfaces amigáveis e educação para ajudar os usuários a entenderem e confiarem no novo sistema.
Testes em Cenários do Mundo Real: Conduzir testes em diferentes ambientes para observar como o sistema se comporta sob várias condições.
Conclusão
O euro digital offline apresenta uma abordagem inovadora para enfrentar os desafios enfrentados pelos sistemas de pagamento digital existentes. Ao criar uma moeda que funcione sem acesso à internet e proteja a privacidade do usuário, esse conceito tem o potencial de criar um ambiente de pagamento digital mais confiável e seguro. Com desafios solucionáveis e pesquisa contínua, o euro digital offline pode desempenhar um papel importante no futuro das transações financeiras, tornando-as mais seguras e amigáveis para o usuário.
Título: Offline Digital Euro: a Minimum Viable CBDC using Groth-Sahai proofs
Resumo: Current digital payment solutions are fragile and offer less privacy than traditional cash. Their critical dependency on an online service used to perform and validate transactions makes them void if this service is unreachable. Moreover, no transaction can be executed during server malfunctions or power outages. Due to climate change, the likelihood of extreme weather increases. As extreme weather is a major cause of power outages, the frequency of power outages is expected to increase. The lack of privacy is an inherent result of their account-based design or the use of a public ledger. The critical dependency and lack of privacy can be resolved with a Central Bank Digital Currency that can be used offline. This thesis proposes a design and a first implementation for an offline-first digital euro. The protocol offers complete privacy during transactions using zero-knowledge proofs. Furthermore, transactions can be executed offline without third parties and retroactive double-spending detection is facilitated. To protect the users' privacy, but also guard against money laundering, we have added the following privacy-guarding mechanism. The bank and trusted third parties for law enforcement must collaborate to decrypt transactions, revealing the digital pseudonym used in the transaction. Importantly, the transaction can be decrypted without decrypting prior transactions attached to the digital euro. The protocol has a working initial implementation showcasing its usability and demonstrating functionality.
Autores: Leon Kempen, Johan Pouwelse
Última atualização: 2024-07-01 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2407.13776
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.13776
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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