Mind a való életben, mind a digitális világban gyakran szeretnénk bizonyítani dolgokat másoknak. Az irodaházba való belépés előtt az alkalmazottak általában bemutatnak valamilyen azonosítót, mielőtt belépnének.
Amikor a felhasználók megpróbálnak bejelentkezni egy alkalmazásba, például a Facebookba vagy a Twitterbe, ezeknek a szolgáltatásoknak először jelszóval kell bejelentkezniük, és alkalmanként egyszeri jelszót (OTP) küldenek a mobileszközükre.
A bizonyítás hátulütője, hogy gyakran más típusú információkat adunk ki. A jelszó megadása egy webhelynek továbbra is azt jelenti, hogy a webhely maga is megőrzi a kivonatolt jelszó másolatát a szerverein. Ha valaki feltörné az irodaház alkalmazotti azonosító szkennerét, akkor mindenki magánkulcsát megszerezheti.
A nulla tudásalapú igazolások vagy ZKP-k lehetőséget nyújtanak egy személyazonosság vagy tranzakció érvényesítésére anélkül, hogy további információkat kellene megadniuk. A kriptográfiában való alkalmazásai miatt a ZKP-kat a blockchains biztonságos és méretezhető érvényesítési protokollok létrehozásához.
Mik azok a nulla tudású bizonyítékok?
A nulla tudásszintű bizonyítást először Silvio Micali, Charles Rackoff és Shafi Goldwasser, az MIT kutatói javasolták 1985-ben cikkükben. „Az interaktív bizonyítási rendszerek tudáskomplexitása”
Ez a cikk bemutatta a tudás komplexitásának fogalmát. Ez a bizonyításról a bizonyítótól a hitelesítőhöz átadott tudás mennyiségére vonatkozik. A nulla tudásalapú bizonyítások célja, hogy lehetővé tegyék a felek számára, hogy bizonyítsák egy adott állítás igazságát egy másik fél számára anélkül, hogy bármilyen más információt fel kellene tárniuk.
A ZKP-k a jelenlegi hitelesítési rendszerek biztonságos alternatívájaként használhatók, és a blokklánc-protokollokhoz is hozzáadhatók a tranzakciók privát megőrzése érdekében.
Hogyan működnek a ZKP-k?
Valós példa
A nulla tudásalapú bizonyítások működésének szemléltetésére vessünk egy pillantást a ZKP elvont példájára.
Tegyük fel, hogy van egy barátod, aki vörös-zöld színvak. Két egyforma golyó van nálad, amelyek csak színben különböznek egymástól: egy piros és egy zöld. Barátod számára egyformának tűnnek, de színvakság nélkül könnyen megkülönböztetheted őket egymástól.
Bebizonyíthatod a barátodnak, hogy más színűek, anélkül, hogy felfednéd, melyik labda piros vagy zöld?
Valójában van mód ennek bizonyítására anélkül, hogy felfednénk a golyók színét. Először is, hagyd, hogy a barátod mindkét labdát a háta mögé tegye, és mondd meg neki, hogy mutasson meg egy labdát, majd rejtse el újra. Ezután elmondja a barátjának, hogy választhat, hogy újra megmutatja ugyanazt a labdát, vagy felcseréli a másikkal.
Minden alkalommal, amikor új labdát mutatnak fel, elmondhatja neki, hogy labdát váltott-e vagy sem. Ha folyamatosan találgatja a helyes hívást, egyre valószínűbb, hogy a golyók különböző színűek. A barátjának most meg kell győződnie arról, hogy a golyók különböző színűek, anélkül, hogy meg kellene mondania neki, melyik golyó milyen színű.
Gyakorlati alkalmazások
A zéró tudásalapú bizonyítások legtöbb gyakorlati példája két típusra osztható.
Először is, a ZKP-k protokollok tervezésekor használhatók. Biztosíthatjuk, hogy a különböző felek ne csalhassanak vagy kihasználhassák a protokollt. Másodszor, a ZKP-k használhatók azonosításra.
A ZKP-k segítségével például biztonságosan bejelentkezhetünk egy webalkalmazásba anélkül, hogy fel kellene fednünk magát a jelszót.
Nézzünk meg néhány példát arra, hogyan használhatjuk a nulla tudásalapú bizonyítást.
E-szavazás
A ZKP-k egyik gyakran tárgyalt alkalmazása az online szavazásban betöltött lehetséges szerepük. Tegyük fel, hogy van egy közelgő népszavazásunk, ahol a felhasználók szavazhatnak egy javasolt irányelvről. A szavazólapon minden szavazásra jogosult 1-re vagy 0-ra szavazhat.
A ZKP-k segítségével a választók személyazonosságuk felfedése nélkül igazolhatják szavazati jogukat. Ez biztosítja, hogy minden szavazat valóban névtelen legyen. Egy további ZKP-t is felhasználnak annak bizonyítására, hogy egy adott felhasználó szavazata része a szavazatok végső összesítésének.
Magát a szavazólap tartalmát illetően a szavazórendszer zéró tudású igazolást is generálhat, hogy minden szavazólap 1-est vagy 0-t tartalmaz. Ez anélkül valósul meg, hogy magának a szavazólap tartalmát kellene ismernie.
Blockchain adatvédelem
Az olyan blokkláncok, mint a Bitcoin és az Ethereum, natívan nem támogatják a privát tranzakciókat. Amíg a Bitcoin pénztárcája nyilvános, bárki mehet egy blokkfelfedezőhöz, mint pl Blockstream hogy megtekinthesse az összes olyan tranzakciót, amelynek a pénztárca része.
Mindeközben egy szolgáltatás, például bank vagy fizetési szolgáltatások, például a Cash App vagy a Venmo használata lehetővé teszi a privát tranzakciókat. Ennek a kényelemnek azonban az az ára, hogy felfedje adatait a központosított szolgáltatás számára.
Az anonimitást a decentralizációval kombinálhatjuk, ha ZKP-kat adunk a blokklánc protokollhoz. Az olyan kriptovaluták, mint a ZCash, ZKP-kat használnak olyan privát tranzakciók létrehozására, amelyek lehetővé teszik az érmetulajdonosok számára, hogy megőrizzék névtelenségüket. Ezen kriptovaluták közül több a zk-SNARK néven ismert ZKP típust használja.
Ezek a ZKP-k nem igényelnek interakciót a bizonyító és az ellenőrző között.
Zero-Knowledge Rollups
A ZK-rollupok olyan skálázhatósági megoldást jelentenek, amely lehetővé teszi a láncon kívüli tranzakciók azonnali és minimális gázdíjjal történő ellenőrzését. Ez egy módja annak, hogy nagyszámú 2. rétegbeli tranzakciót kombináljon és küldjön el az 1. réteg protokollba.
Az adatvédelem mellett a ZKP-k lehetővé teszik az összetett rendszerek méretezését. A blokklánc protokollok a ZKP-kat használhatják annak bizonyítására, hogy a felhasználók a megfelelő tranzakciókat rendezték, a megfelelő egyenleggel rendelkeznek stb. Ezek a biztonságos, de skálázható megoldások csak a ZKP-k láncon kívüli matematikai bizonyításain keresztül lehetségesek.
Az olyan protokollok, mint a Loopring, nulla tudásalapú igazolásokat használnak a láncon kívüli tranzakciók feldolgozásához anélkül, hogy a biztonságot veszélyeztetnék.
A nulla tudásalapú igazolás előnyei
- A ZKP-k helyettesítik a kevésbé megbízható hitelesítési formákat, például a PIN-kódokat vagy az azonosítókártyákat
- A ZKPS növeli a blokkláncok méretezhetőségét
- A ZKP megvalósítása egyszerű titkosítási módszereket igényel
- A ZKPS használata biztonságosabbá teheti a rendszereket azáltal, hogy nincs szükség szükségtelen információk tárolására a rendszerben.
Következtetés
Az adatvédelem már most is komoly probléma a központosított és a decentralizált rendszerekben egyaránt. A nulla tudásalapú igazolások lehetőséget biztosítanak a különböző felek számára a tranzakciók és személyazonosságok bizonyítására vagy érvényesítésére anélkül, hogy fel kellene fedniük az említett tranzakciókat vagy azonosságokat.
Ahogy a blokklánc-technológiát egyre szélesebb körben használják, a skálázhatósági aggályok szempontjából kulcsfontosságú lesz a ZKP-k alkalmazása az ellenőrzés biztonságos kezelésére.
Hagy egy Válaszol