Într-o lume în care supravegherea devine aproape la ordinea zilei, diferite instituții monitorizează constant informațiile despre oameni, iar lipsa de confidențialitate care rezultă necesită o nouă intervenție tehnologică.
Blockchain-ul, cunoscut și sub denumirea de tehnologie de registru distribuit, este un sistem descentralizat care perturbă modul în care am făcut în mod tradițional majoritatea lucrurilor. Tehnologia a făcut schimbări profunde, dar nu merge suficient de departe.
Acum există un copil nou în bloc numit Zero-Knowledge Proof (ZKP). Dacă ați auzit despre ZKP și nu știți încă ce se află în spatele lui și cum funcționează, sunteți în locul potrivit.
Criptarea cu cunoștințe zero a fost prezentată drept cel mai bun protocol pentru a spori securitatea, dar este suficient de bun și ar putea fi soluția pe care lumea a așteptat-o? Acest articol încearcă să răspundă la aceste întrebări și la alte întrebări conexe.
Cuprins
Ce este un protocol de cunoștințe Zero-Proof?
Dovada zero-cunoștințe se referă la o modalitate nouă utilizată în criptografie prin care o parte (dovatorul) poate constata validitatea unei declarații către o altă parte (verificatorul) fără a dezvălui neapărat mai multe informații dincolo de legitimitatea declarației.
Sistemul de dovezi implică probatorul, verificatorul și provocarea care necesită capacitatea părților implicate de a afișa public dovada proprietății sau cunoștințe, lăsând intacte detaliile mai fine.
Pentru a simplifica și mai mult, protocolul zero-proof poate fi folosit în criptografie pentru a vă permite să convingeți pe altcineva că știți sau ați realizat ceva fără a dezvălui neapărat acel lucru secret exact.
Să presupunem că intenționați să luați un împrumut, dar nu doriți să dezvăluiți detaliile dvs. financiare unei bănci; banca poate folosi dovada Zero-Knowledge pentru a determina istoricul dumneavoastră financiar, inclusiv mai multe informații, cum ar fi plățile în cont, dovada reședinței, scorul de credit sau imobiliare, fără a avea acces la detaliile specifice ale acelor active.
Protocolul a fost conceptualizat pentru prima dată în 1985 de trei oameni de știință MIT, Shafi Goldwasser, Silvio Micali și Charles Rackoff, printr-o lucrare de cercetare intitulată „Complexitatea cunoașterii sistemelor interactive de probă.” Numeroase protocoale de finanțare descentralizată (DeFi) sunt deja ZKP pentru a garanta securitate și confidențialitate mai bune utilizatorilor serviciilor lor de împrumut, împrumut și tranzacționare.
Mai multe blockchain-uri de Strat 1, cum ar fi Zcash și Polygon, încorporează deja pachete bazate pe ZKP sau mașini virtuale Ethereum cu cunoștințe zero (zkEVMs). Există mari speranțe în rândul pasionaților de blockchain și Web 3.0 că ZKP-urile vor juca un rol esențial, pe măsură ce ratele de adoptare a aplicațiilor lor continuă să crească.
Proprietățile unei dovezi de cunoștințe zero
Metoda Zero-Knowledge proof devine deosebit de utilă în situațiile în care informațiile sunt profunde, iar probatorul consideră că verificatorul nu trebuie să o acceseze.
În acest caz, demonstratorul oferă dovezi matematice numai ei sunt capabili să le genereze, pe care verificatorul le poate folosi pentru a autentifica adevărul afirmației. Cu toate acestea, informațiile furnizate nu pot fi folosite pentru a reconstrui informațiile.
Să presupunem că un munte colosal traversează orașul tău, dar există un tunel cu două intrări care leagă ambele capete ale orașului și doar tu știi codul secret al ușilor încuiate de la ambele capete ale tunelului.
Dacă ai cerut o plată în avans de la oricine care a dorit să aibă acces la tunel înainte de a le dezvălui, este evident doar că ar dori dovada că știi cu adevărat codul înainte de a avea încredere în tine.
Părțile interesate ar putea crede că ai primit codul secret dacă ar sta la intrarea în tunel și te privesc mergând de la un capăt și ieșind prin celălalt.
Trei proprietăți esențiale ale oricărui protocol de cunoștințe zero-proof sunt:
❇️ Completitudine: verificatorul trebuie să ateste că dovatorul are datele necesare pentru a califica declarația.
❇️ Corectitudine: Este imposibil să falsificați afirmația și nu există nicio modalitate de a convinge verificatorul că probatorul deține intrarea necesară dacă nu o fac.
❇️ Cunoștințe zero: nu există niciun mecanism disponibil pentru a oferi verificatorului informații dincolo de autenticitatea declarației. Datele personale sau conținutul informațiilor aparținând părților rămân anonime.
Diferite tipuri de dovezi de cunoștințe zero
Există două tipuri principale de ZKP, și anume:
Dovezi interactive Zero-Knowledge
În acest tip de Zero-Knowledge Proof, vor exista numeroase interacțiuni între probator și verificator. Acest lucru se datorează faptului că verificatorul ar putea contesta de mai multe ori răspunsurile probatorului la provocarea existentă, până când sunt complet convinși.
Deoarece acțiunile asociate cu acest tip de ZKP se ocupă de probabilitatea matematică, probatorul trebuie să convingă verificatorul specific sau să repete procesul mai multor verificatori printr-o serie de acțiuni legate de faptul respectiv.
Dovezi non-interactive Zero-Knowledge
Nu există o interacțiune voluntară între demonstrator și verificator în acest tip de ZKP, deoarece verificatorul are o singură șansă de a autentifica dovada furnizată de probator.
Deoarece acest tip de ZKP depinde mai mult de puterea de calcul decât de ZKP interactiv, probatorul este obligat să creeze dovezi pe care oricine le poate verifica, astfel încât procesul de verificare să poată trece la etapa următoare.
ZKP non-interactiv poate necesita un software specific pentru ca mecanismul să fie cu adevărat eficient.
Aplicarea Zero Knowledge Proof în Blockchains
Tehnologia Blockchain a introdus numeroase caracteristici semnificative precum descentralizarea, imuabilitatea, transparența și registrul distribuit, permițând utilizatorilor să efectueze tranzacții cu securitate de vârf și să acționeze în mod anonim.
În timp ce blockchain-ul le-a oferit utilizatorilor controlul asupra confidențialității lor, există sentimentul că nu a făcut acest lucru în detaliu, în primul rând pentru că rețelele blockchain folosesc baze de date publice. Oricine are o conexiune la internet poate accesa istoricul tranzacțiilor unei rețele.
Ca rezultat, multe detalii asociate tranzacției unui utilizator și detaliile portofelului au putut fi văzute. Chiar dacă identitatea lor rămâne anonimă, terții vă vor vedea în continuare cheile publice.
Crearea cheilor publice prin tehnici criptografice poate proteja confidențialitatea. Totuși, ar putea exista tehnici care ar putea arunca în aer anonimatul și confidențialitatea, de unde și necesitatea de a aplica Zero-Knowledge Proof în sistemele blockchain pentru a obține următoarele rezultate:
#1. Mesaje
Când oamenii scriu mesaje folosind criptarea end-to-end, este întotdeauna de dorit ca nimeni altcineva, în afară de persoana vizată, să acceseze mesajele private. Platformele de mesaje în cauză fac eforturi suplimentare pentru a verifica identitatea utilizatorilor față de servere și viceversa. Cu toate acestea, implementarea ZKP-urilor va permite platformelor de mesaje să creeze încredere end-to-end în sfera mesageriei fără a dezvălui informații relevante ale utilizatorului.
#2. Autentificare
ZKP-urile pot fi folosite pentru a facilita transmiterea de informații delicate, cum ar fi autentificarea, cu cea mai mare securitate. Platformele blockchain vor putea crea canale securizate pentru ca utilizatorii să-și trimită informațiile fără dezvăluiri nejustificate, pentru a evita riscurile de scurgeri de date în cele mai defavorabile scenarii.
Cel mai bun exemplu de tranzacții care păstrează confidențialitatea activate de blockchain este aplicația descentralizată a rețelei Manta, MantaPay.
DApp folosește ZKP-uri care permit utilizatorilor să efectueze tranzacții pe schimburile descentralizate fără a-și dezvălui neapărat identitățile personale sau detaliile pertinente ale tranzacției. Prin urmare, utilizatorii își pot păstra confidențialitatea pe măsură ce folosesc platformele.
#3. Protecție la depozitare
Deoarece blockchain-urile gestionează cantități mari de date, ZKP-urile ar putea fi, de asemenea, utile în ceea ce privește stocarea datelor.
Dovezile cu cunoștințe zero integrează protocoale care pot proteja informațiile sensibile pe lângă unitatea de stocare în sine. În plus, ZKP-urile pot proteja și canalele de acces pentru a oferi utilizatorilor o experiență perfectă și sigură.
#4. Trimiterea de tranzacții private în blockchain
Esența trimiterii de tranzacții private blockchain este să vă asigurați că terții nu le întâlnesc. Cu toate atributele lor pozitive, metodele de protecție existente pot avea unele lacune, de unde intervin ZKP-urile.
Dacă sunt implementate corect, ZKP-urile vor face imposibilă piratarea, interceptarea sau deviarea tranzacțiilor private blockchain.
De exemplu, Zcash folosește Tranzacții Zero-Knowledge pentru a permite tranzacții protejate care ascund adresele expeditorului și destinatarului, în plus față de sumele implicate din blockchain-ul public și adăugând un nivel de securitate.
#5. Documentare complexă
ZKP-urile sunt proiectate cu potențialul de a cripta datele în bucăți considerabile, ceea ce oferă utilizatorilor posibilitatea de a decide ce blocuri de blocuri vor permite anumitor utilizatori să acceseze și să restricționeze pe alții. Acest concept poate fi utilizat pentru a se asigura că doar părțile autorizate pot accesa documentația complexă.
#6. Democratizarea verificării votului
Următorul loc practic pentru a aplica ZKP în blockchain este rolul democratic pe care îl poate juca în verificarea cotelor. Protocolul poate oferi răspunsuri de încredere pentru orice proces de vot auditabil prin înregistrarea voturilor exprimate pe un blockchain public.
Efectul ar fi un proces de vot care ar elimina cerința de restricție și orice confirmări de la terți. Dovezile cu cunoștințe zero le-ar permite alegătorilor să-și demonstreze eligibilitatea pentru a vota, asigurându-se, în același timp, că datele lor personale sensibile rămân intacte.
Alegătorii ar putea folosi, de asemenea, ZKP-urile pentru a cere dovezi imuabile ale votului lor în numărătoarea finală a voturilor.
#7. Securitate pentru informații delicate
ZKP va oferi, de asemenea, modul în care blockchain-ul este utilizat în furnizarea de tranzacții, adăugând un strat suplimentar de securitate de ultimă generație blocurilor care transportă informații sensibile.
Acestea ar putea include informații bancare sensibile, cum ar fi istoricul de credit și detaliile cardului de credit, astfel încât destinatarii să aibă acces doar la blocurile necesare care au necesare informații despre utilizator. În schimb, celelalte blocuri rămân neatinse și protejate.
#8. Tokenizare și verificarea proprietății
Platformele blockchain pot folosi, de asemenea, ZKP-uri în procesul de tokenizare a activelor și verificarea dovezii de proprietate. Un exemplu este un utilizator care poate dovedi dreptul de proprietate asupra unei proprietăți fără a-și dezvălui informațiile personale în mod public.
Avantajele utilizării Zero-Knowledge Proof
Ca orice altă formă de tehnologie nouă, utilizarea ZKP-urilor aduce cu sine o mulțime de avantaje atunci când sunt utilizate în combinație cu protocoalele blockchain. Pe lângă libertatea și flexibilitatea pe care le oferă utilizatorilor, celelalte beneficii ale utilizării Zero-Knowledge Proofs includ următoarele:
🔷 Simplitate: Simplitatea este poate cel mai notabil avantaj al folosirii ZKP-urilor, deoarece utilizatorii nu au nevoie să știe cum să folosească software complex pentru a aplica diferitele soluții superioare pe care le oferă. În plus, ZKP-urile sunt complet sigure, în ciuda faptului că sunt complet necriptate, ceea ce înseamnă că se încadrează perfect pe ambele lumi.
🔷 Securitate: protocoalele Zero-Knowledge Proof sunt foarte sigure în ceea ce privește modul în care facilitează partajarea informațiilor. Aceasta înseamnă că utilizatorii le pot folosi cu încredere pentru a interacționa fără a fi nevoiți să stăpânească coduri sau analize specifice.
🔷 Economie de timp: cu ZKP-urile, utilizatorii economisesc timpul necesar altfel pentru a finaliza tranzacțiile blockchain, oferind decent valoare.
🔷 Confidențialitate: Protejarea și păstrarea confidențialității utilizatorilor este o caracteristică principală a ZKP-urilor. Acest lucru se datorează faptului că utilizatorii nu trebuie să partajeze date sensibile, făcându-l un protocol extrem de privat.
🔷 Siguranță: Utilizatorii protocoalelor Zero-Knowledge Proof își cunosc deja politica privind partajarea datelor, ceea ce înseamnă că vor reține orice entitate care le solicită informații personale fără motive întemeiate.
ZKPs vs. Calcul multipartit (MPC)
Am stabilit deja că ZKP-urile implică un șir unic folosit pentru a dovedi autenticitatea unei declarații care conține valoare publică fără a dezvălui părțile corespunzătoare detaliile mai fine. Aceasta poate implica structura ascunsă a unei comunicări sau o cheie secretă legată de cheia publică.
În contextul tranzacțiilor blockchain, aceasta ar putea însemna că inițiatorul unei tranzacții își va ascunde valoarea exactă, oferind în același timp dovada că o tranzacție validă a avut loc într-adevăr.
Calcul multipartit (MPC), pe de altă parte, se referă la comunicarea interactivă între numeroase părți, care le permite să calculeze în siguranță și concomitent o funcție identică a valorilor lor nedezvăluite, păstrând în același timp detaliile individual pentru ei înșiși.
Un scenariu bun ar fi ca trei părți să aibă fiecare un număr secret și să poată calcula suma celor trei numere. Totuși, părțile trebuie să învețe numărul secret deținut de celelalte două omologi, în afară de totalul celor trei cifre.
Prin urmare, caracteristica principală a MPC este că există numeroși colegi implicați și fiecare dintre ei își propune să evalueze în siguranță valoarea secretă a funcțiilor colegilor lor, permițând în același timp colegilor lor același privilegiu fără a dezvălui valoarea lor personală privată.
Dovada de cunoștințe zero vs. Încredere zero
Aspectul verificării este cel care trag linia dintre dovezile zero-cunoștințe și încrederea zero. Modelul Zero Trust necesită o verificare strictă a identității pentru utilizatori și dispozitivele acestora înainte de a li se permite să acceseze aplicații și date confidențiale.
ZKP-urile, pe de altă parte, criptează datele într-un mod în care numai o parte autorizată le poate accesa. În timp ce verificarea identității este forța motrice din spatele întregului mecanism Zero Trust, criptarea este principiul fundamental în protocolul Zero-Knowledge.
Aspectul domeniului de aplicare deosebește, de asemenea, cele două protocoale, astfel încât, în cazul în care securitatea rețelei este punctul principal al Zero Trust, securitatea datelor este pilonul de bază al Zero Knowledge.
În cazul în care Zero Trust este aplicat pentru a se asigura că doar un dispozitiv sau utilizator autorizat și autentificat poate accesa aplicații sau date confidențiale, Zero Knowledge Proof securizează datele personale prin criptarea acestora, astfel încât doar un participant autorizat să le acceseze.
Gânduri finale
Dovada Zero-Knowledge poate să nu fie magică, dar a introdus o nouă frontieră interesantă în tehnologia blockchain. Protocolul propune un potențial imens pentru o gamă largă de aplicații care rulează pe informații sensibile, cum ar fi dovada identității, confirmarea parolei sau dovada apartenenței.
Pe măsură ce ZKP-urile continuă să atragă atenția, datorită proprietăților lor de scalabilitate și de conservare a confidențialității, acestea sunt din ce în ce mai aplicate în aplicațiile blockchain, criptomonede și DeFi. În plus, se așteaptă ca aceștia să continue să-și extindă orizonturile, deoarece joacă un rol esențial în ecosistemele DApp, unde securitatea, confidențialitatea și eficiența sunt esențiale.
Când este folosit ca instrument fundamental în criptografie, Zero-Knowledge Proofs va ajuta la demonstrarea proprietăților datelor și va deveni veriga lipsă interesantă și versatilă care ar putea aduce blockchain-ul și aplicațiile sale în curentul principal. Operatorii blockchain pot folosi ZKP-uri de ultimă generație pentru a-și atrage beneficiile uriașe la prețuri accesibile.
Apoi, consultați ghidul detaliat despre Zero Trust Security.