¿Qué son los pagos silenciosos o silent payments de Bitcoin?

1 ¿Cómo funcionan los pagos silenciosos de Bitcoin?

Los pagos silenciosos permiten a los usuarios de Bitcoin tener una dirección de criptomoneda estática o reutilizable para recibir pagos de manera anónima. Esto se logra generando claves públicas únicas para cada transacción, las cuales ayudan a aumentar más la privacidad en Bitcoin.

Para entender esto, primero es necesario establecer cuál es la diferencia entre un pago silencioso y uno tradicional de Bitcoin.

Cuandose realiza un pago, es necesario dar una dirección pública al pagador. Lo ideal es que cada usuario genere una nueva dirección de Bitcoin para cada pago, porque eso proporciona privacidad. Sin embargo, como no es un requisito, los usuarios suelen usar la misma dirección para recibir pagos de distintas personas. Esto genera problemas de privacidad, porque aumenta las posibilidades de que la dirección entregada sea rastreada y revele datos del usuario.

Por su parte, con los pagos silenciosos se crea un código de pago que lleva el encabezado “sp1”. Esa misma dirección puede entregarse a múltiples personas para recibir pagos. La diferencia fundamental es que esta dirección reutilizable sirve para generar direcciones únicas para cada pago, por lo que, a la vista de todos, pareciera que se estuviese pagando a alguien distinto cada vez.

Este procedimiento automatiza la entrega de direcciones únicas por cada pagador que use la dirección de pagos silenciosos. Además, este protocolo evade la interacción directa entre la dirección que envía una transacción y la que la recibe.

¿Cómo se generan los pagos silenciosos?

Pues, primero un receptor genera y publica una única dirección de pago silencioso, sin interacción. Básicamente se usa una dirección reutilizable que genera claves públicas únicas para cada transacción.

Luego, el remitente selecciona los fondos que desea utilizar (comúnmente llamados “entradas”) para crear una nueva UTXO (o salida no gastada). Para esto, puede utilizar una o varias de sus claves secretas junto con la clave pública de la dirección de pago silencioso que el receptor envió. Con estos elementos se deriva un secreto compartido que se usa para establecer el destino de los fondos.

Este secreto compartido se genera con un protocolo denominado ECDH Key Exchange (Intercambio de Llaves de Diffie-Hellman con Curva Elíptica, según sus siglas en inglés), que sirve para generar una clave única que solo el receptor puede validar y que le permite gastar los fondos.

Con esto, el remitente puede generar múltiples direcciones para realizar varios pagos a un mismo destinatario sin ninguna comunicación adicional. La dirección de un solo uso resultante hace que cada pago parezca exactamente como cualquier otro pago Taproot (cuyo encabezado es bc1) en la cadena de bloques, lo que evita que un observador externo sepa siquiera que se usaron silent payments.

Cómo se ve una dirección de pago silencioso (que comienza con sp1) fuera de la cadena de bloques y cómo se ve en la cadena (como bc1 o dirección Taproot). Fuente: silentpayments.xyz

Entonces, el destinatario previsto tiene que detectar el pago, escaneando las transacciones en la cadena de bloques de Bitcoin y realizando un cálculo con el protocolo ECDH y las claves públicas de entrada, sumadas de la transacción, y la clave de escaneo de su dirección.

¿Cuáles son las características técnicas de los pagos silenciosos?

Las direcciones del receptor de pagos silenciosos son siempre salidas SegWit o Taproot. Esto se debe a que proporcionar demasiadas opciones para el protocolo dificulta su implementación y puede estar en contradicción con el objetivo de brindar la mejor privacidad. Al limitar el tipo de salidas se simplifica la implementación significativamente y, al mismo tiempo, los usuarios cuentan con un mejor entorno de anonimato.

Las entradas solo pueden ser de tipo P2TR, P2WPKH, P2SH-P2WPKH, P2PKH (tipos de direcciones de Bitcoin, específicamente SegWit y Taproot). Fuente: bips.dev

Además, omitir las transacciones de gasto anteriores a SegWit permite tener una ruta de actualización limpia para pagos silenciosos, al evitar la necesidad de escanear la misma transacción varias veces con diferentes conjuntos de reglas. Esta restricción solo se aplica a las entradas (o registro de transacciones anteriores) de una transacción.

Por último, vale señalar que el escaneo impone un mayor gasto computacional para los clientes ligeros, que son esencialmente wallets de Bitcoin. Es decir, para aquellos nodos y aplicaciones que no procesan bloques de transacciones o no guardan una versión completa del historial de transacciones, como los nodos completos.

Sin embargo, existen métodos que pueden ayudar a estos clientes ligeros. Una manera puede ser acudir a un índice respaldado por un nodo completo, como el servidor Electrum. Este índice recopilaría todas las claves públicas elegibles que podrían corresponder con una transacción de pago silencioso. Esto representa un consumo de 30 MB a 50 MB a julio de 2024, pero podría ascender a 450 MB por mes si se implementan pagos silenciosos al 100%.

Otro método consiste en hacer “cortes de transacciones”, que permitirían a un cliente ligero, que escanea una vez al día, reducir significativamente la cantidad de bloques y la cantidad de transacciones por bloque que necesita solicitar. Así solo solicita datos solo sobre las transacciones que se crearon desde su último escaneo. Un cliente ligero que escanee una vez cada 3 días utilizaría aproximadamente 30 MB por mes, según datos de 2024.

¿Cómo se diferencias los pagos silenciosos de otros esquemas de privacidad para Bitcoin?

El protocolo de pagos silenciosos no es el primer intento de mejorar la privacidad de Bitcoin. En 2014, el desarrollador de Bitcoin, Peter Todd, propuso un esquema denominado Stealth Addresses o direcciones ocultas, cuya idea apareció por primera vez en 2011 en el foro BitcoinTalk. Las direcciones ocultas utilizaban códigos de pago reutilizables, al igual que los PayNyms (o BIP47), otro método para mejorar la privacidad en Bitcoin que se propuso en 2015.

Uno de los problemas con los PayNyms y las direcciones ocultas es que utilizan Op-Return, que genera un registro adicional en la transacción, aumentando su huella en el archivo de transacciones. De hecho, el mismo Peter Todd abandonó el desarrollo de las direcciones ocultas cuando un cambio en el campo Op_Return de Bitcoin rompió su enfoque.

La crítica general a estos enfoques parte de la posibilidad de que las direcciones que interactuaron con un código privado en particular pueden saber cuándo la dirección correspondiente al código de pago reutilizable recibe un pago privado de alguien más.

A diferencia de estos procedimientos, los pagos silenciosos evitan crear un registro plano en la cadena de bloques de las direcciones que están relacionadas en la operación, pues no utilizan Op_Return.

2 ¿Cuál es el nivel de anonimato que ofrecen los pagos silenciosos?

Los pagos silenciosos dificultan el rastreo de transacciones, lo que proporciona un alto grado de anonimato para sus usuarios. Si se compara con técnicas como las direcciones ocultas o los PayNyms, las transacciones que se ejecutan con pagos silenciosos dejan una menor huella en la cadena de bloques.

Sin embargo, en la actualidad existen firmas especializadas como CipherTrace, Elliptic y Chainalysis que compiten en un mercado cada vez más lucrativo: “la inteligencia de análisis en blockchians”. Estos análisis se realizan con herramientas capaces de procesar enormes cantidades de datos e interpretarlos.

Para citar un ejemplo, la herramienta Chainalysis Reactor utiliza OSINT o “inteligencia de código abierto” (un marco de trabajo para recopilar información pública, analizar datos y relacionarlos) junto con gráficos visuales enriquecidos. Esto permite hacer análisis avanzados para rastrear patrones de los usuarios de Bitcoin. De hecho, una de las características de los pagos silenciosos es que solo pueden ejecutarse con direcciones Taproot, lo que reduce la cantidad de información que necesitaría una herramienta de este tipo para realizar una posible detección.

Aunque estas empresas han sido muy cuestionadas por involucrarse con gobiernos y, de hecho, suministrar información de usuarios de Bitcoin, sus técnicas de rastreo han sido cruciales para encontrar criminales. Para lograrlo, estas herramientas analizan patrones que van más allá del uso de Bitcoin, por ejemplo, sitios web y exchanges que exigen KYC.

En otras palabras, los pagos silenciosos no revelarían la identidad de una persona directamente si se analiza con estas herramientas, pero un descuido podría representar una pista para un forense de datos. Por otro lado, resultaría altamente costoso hacer este tipo de análisis, por lo que sería necesario que hubiese un gran incentivo para siquiera intentarlo.

¿Qué otras criptomonedas ofrecen pagos privados?

Existen otras criptomonedas que podrían ofrecer mayores niveles de anonimato, como Monero o Zcash.

Si se compara con el funcionamiento de Monero, los pagos silenciosos podrían ser menos anónimos. Esto se debe a que Monero utiliza 3 tecnologías distintas para proporcionar privacidad: pagos ocultos, firmas de anillo y anillo de transacciones confidencial. Este conjunto de técnicas ofusca en gran medida la trazabilidad de una transacción.

Por su parte, Zcash utiliza zkSNARKs (Argumento de conocimiento sucinto y no interactivo de conocimiento cero),un protocolo criptográfico que permite a una persona demostrar a otra que tiene cierta información sin tener que revelarla. Este método podría proporcionar niveles de privacidad por encima del de los pagos silenciosos, además exige un menor costo computacional en términos de almacenamiento.

3 ¿Cómo puedo hacer un pago silencioso de Bitcoin?

Aunque la implementación exacta puede variar según la wallet y la tecnología utilizada, a continuación, presentamos una visión general del proceso:

Del lado de quien recibe

1. Elegir una wallet compatible:

Buscar wallets de Bitcoin que admitan explícitamente pagos silenciosos. Algunas de estas son Cake Wallet, BlueWallet, Silentium, BitBox o Dana Wallet.

Es necesario asegurarse de que la wallet ofrezca una interfaz intuitiva y las funciones de pagos silenciosos o silent payments.

2. Generar un código de pago silencioso:

El receptor del pago genera un código de pago único y lo comparte públicamente. Por ejemplo, con la persona que enviaría fondos a su dirección.

Esta dirección generalmente es una cadena de caracteres alfanumérica de 116 caracteres (como los códigos de pago), empezarán por sp1 (de silent payment) y lucen así:

sp1qqgste7k9hx0qftg6qmwlkqtwuy6cycyavzmzj85c6qdfhjdpdjtdgqjuexzk6murw56suy3e0rd2cgqvycxttddwsvgxe2usfpxumr70xc9pkqwv

Interfaz de Cake Wallet. Fuente: Cake Wallet.

Del lado de quien envía

3. Realizar el Pago:

En lugar de introducir la dirección de Bitcoin tradicional, ingresar el código de pago proporcionado por el receptor. La wallet debe ser compatible con pagos silenciosos.

Revisar los detalles de la transacción y confirmar el envío.

4. Confirmación en la contabilidad blockchain:

Al igual que con cualquier transacción de Bitcoin, es necesario esperar a que la red confirme la transacción y la incluya en un bloque.

Una vez confirmada, la transacción será visible en la contabilidad como una transacción Taproot (cuyo encabezado en las direcciones alfanuméricas es bc1), pero los datos que podrían vincularse a la identidad del remitente y del receptor estarán ocultos.

4 ¿Qué wallet de Bitcoin es la mejor para pagos silenciosos?

Debido a que es una tecnología novedosa, pocas wallets de Bitcoin han integrado pagos silenciosos. Sin embargo, es probable que en el futuro más aplicaciones de pago utilicen este protocolo para mejorar la privacidad de sus usuarios.

Las primeras aplicaciones de wallet en integrar los pagos silenciosos son Cake Wallet, Silentium, DanaWallet y BlueWallet.

Wallets que ya implementan pagos silenciosos. Fuente: silentpayment.xyz

Cake Wallet es una wallet para teléfonos muy intuitiva, compatible con Android y iOS, que con pocos clics permite habilitar la opción para crear códigos para pagos silenciosos. Cake Wallet permite recibir y enviar pagos silenciosos.

Esta aplicación permite habilitar el escaneo de transacciones automáticamente si hay nuevos bloques para escanear y se desactiva cuando termina la tarea. Utiliza un filtro de bloque compacto (BIP158) para reconocer UTXO y transacciones de pagos silenciosos.

Interfaz de Cake Wallet. Fuente: Cake Wallet.

Por su parte, Silentium es una aplicación web progresiva (PWA) para dispositivos móviles. Esto quiere decir que no hay que descargar una aplicación, pues se abre desde cualquier navegador y conecta con un servidor, lo que reduce el ancho de banda. Esta wallet también permite enviar y recibir pagos silenciosos. Los desarrolladores advierten que la función se encuentra en fase de prueba de concepto.

Esta aplicación se conecta a un indexador denominado Silentiumd que también usa un filtro de bloque compacto (BIP158). Es fácil de usar, pues no requiere hacer muchos clics para habilitar la función.

Silentium es una wallet que admite recibir y enviar pagos silenciosos. Fuente: Silentium.

Otra aplicación que permite usar pagos silenciosos para recibir y enviar fondos es DanaWallet, un monedero para usuarios que reciben pagos ocasionales, compatible con Android. Esta wallet no admite ningún otro tipo de dirección que no sea de pagos silenciosos.

DanaWallet está diseñada con el marco Flutter de Google, de código abierto, y es muy fácil de usar pues no tiene muchas funciones.

DanaWallet, un monedero diseñado para usuarios que reciben pagos ocasionales. Fuente: Design_r / stacker.news.

BlueWallet es probablemente la menos versátil de estas aplicaciones. Aunque sus desarrolladores han incorporado numerosas funciones útiles, que son fáciles de usar, en el caso de los pagos silenciosos solo admite la recepción de fondos.

Por su parte, dos compañías fabricantes de hardware wallet implementarán los pagos silenciosos en sus dispositivos en 2024. Una de estas es BitBox02, que en una actualización futura promete implementar la herramienta. El otro fabricante es SeedSigner, que anunció la integración experimental implementade los pagos silenciosos.

En conclusión, en la actualidad la mejor wallet para realizar pagos silenciosos es cake Wallet, pues su interfaz es fácil de usar y permite enviar y recibir pagos silenciosos. Además, a diferencia de Silentium no se encuentra en fase de prueba de concepto.

5 ¿Cuáles son las ventajas de usar pagos silenciosos de Bitcoin?

Privacidad Mejorada: la principal ventaja es la mayor privacidad que ofrecen. Al ocultar las direcciones de origen y destino, se dificulta significativamente el análisis de la contabilidad de Bitcoin y el seguimiento de los fondos.

Reutilización de direcciones: simplifica la gestión de las direcciones de Bitcoin, ya que no es necesario generar una nueva para cada transacción.

Menor uso de datos: En comparación con las direcciones reutilizables de BIP47 o PayNyms, que se producen mediante la inclusión de mensajes OP_RETURN, y por lo tanto usan más datos que una transacción bitcoin media, los pagos silenciosos no aumentan el tamaño ni el costo de las transacciones.

Compatibilidad con CoinJoin: al combinarse con CoinJoin, se aumenta aún más la privacidad y se dificulta el rastreo de fondos individuales. Sin embargo, la técnica está poco estudiada en la actualidad.

6 ¿Cuáles son los riesgos de usar los pagos silenciosos de Bitcoin?

Mayor costo computacional: la principal desventaja de este protocolo es que es más costoso computacionalmente que simplemente escanear el conjunto UTXO (salida de transacción no gastada) para transacciones de estilo BIP32 o transacciones comunes. Las wallets que no tengan conexión con nodos completos podrían tener dificultades para implementar los pagos silenciosos.

Incompatibilidad con multifirmas: en el caso de MuSig, se recomienda que las claves de las entradas pertenezcan a la misma entidad, porque el esquema de firma múltiple introduce maleabilidad y permitiría que un remitente vuelva a firmar con un conjunto diferente de claves públicas después de que se haya derivado la salida del pago silencioso. Aunque los pagos silenciosos podrían interactuar con otros protocolos como CoinJoin y FROST no existen pruebas formales de que el protocolo sea seguro en entornos colaborativos.

Riesgo de regulación: el alto grado de anonimato asociado a los pagos silenciosos puede ser entendido por autoridades y reguladores como un riesgo. Estas entidades podrían argumentar que este método de pago facilitaría la realización de actividades ilícitas como el lavado de dinero, financiación del terrorismo y evasión fiscal. Esto desencadenaría un mayor escrutinio por parte de las autoridades y posibles regulaciones o sanciones.