영지식 증명이란 무엇이며 블록체인 세계에서 그 역할은 무엇입니까?

지난 몇 년 동안 우리는 대형 은행 및 기타 회사가 향상된 경험을 제공하기 위해 개인 정보에 액세스하고 사용하는 방식에 익숙해졌습니다. 우리는 시간이 지남에 따라 우리의 민감한 세부 사항을 사용하여 특정 방식으로 유지하는 데 도움이 되는 메커니즘에 '녹색 ​​신호'를 제공했습니다.

그러나 블록체인 기술에 뛰어들었고 모든 것이 완전히 바뀌었습니다.

블록체인 기술은 투명성, 불변성, 탈중앙화, 분산 원장과 같은 다양한 특성을 구현했습니다. 이를 통해 사용자는 익명으로 행동하고 고급 보안으로 트랜잭션을 수행할 수 있습니다.

[더 자세히 살펴보기 전에 블록체인의 기본 사항 을 이해하는 데 시간을 할애할 것을 강력히 권장합니다 .]

블록체인은 간단히 말해서 사용자에게 개인 정보와 미래를 제어할 수 있는 권한 을 부여했습니다.

그런데 과연 블록체인이 성공했을까요?

한 마디로 대답은 NO 입니다.

많은 블록체인 네트워크는 공개 데이터베이스를 사용합니다. 따라서 인터넷에 연결된 사람은 누구나 네트워크의 거래 내역 목록을 볼 수 있습니다. 그들은 거래와 관련된 모든 세부 정보 및 지갑 세부 정보를 볼 수 있지만 사용자의 이름은 여전히 ​​알려지지 않습니다. 대신 블록체인 네트워크에서 사용자를 나타내는 고유 코드인 공개 키로 나타납니다.

이러한 방식으로 암호화 기술 을 통해 생성된 공개 키는 귀하의 개인 정보를 어느 정도 보호합니다. 그러나 다른 기술을 통해 사용자를 노출시키는 것은 여전히 ​​가능합니다.

이것은 당신의 익명의 표지를 날려버렸습니다. 블록체인의 익명성과 개인 정보 보호에 대한 신화를 폭로하고 다음을 깨닫게 합니다.

블록체인 네트워크에 저장된 사용자의 민감한 정보는 익명 이 아닌 기밀 입니다.

마찬가지로 고급 프라이버시와 안정성을 제공하기 위해 합의 알고리즘으로 제어되는 다양한 블록체인 네트워크가 있지만 이러한 경우 분산화가 두 번째 우선 순위로 간주됩니다. 그러한 많은 경우에 두 당사자는 서로를 신뢰하지 않습니다. [이러한 합의 모델에 대해 자세히 알아보려면 이 블록체인 합의 알고리즘 가이드 를 확인하세요 .]

이것은 전체적으로 Blockchain이 많은 애호가들이 믿는 것처럼 익명이고 분산되어 있지 않다는 것을 분명히 보여줍니다. 다음과 같은 다양한 질문을 낳기도 합니다.

블록체인 네트워크는 정말로 익명이어야 합니까? Blockchain은 어떻게 사용자에게 더 많은 익명성과 더 나은 개인 정보 보호를 제공할 수 있습니까?

현재 블록체인 네트워크에서 거래는 공개 장부에 기록되고 본질적으로 투명합니다. 이 때문에 월스트리트와 같은 유명 브랜드와 시장 에서는 클라이언트와 거래의 기밀이 필수 이기 때문에 영지식 증명 기술 의 채택을 주저하고 있습니다. 이것은 전체적으로 Blockchain web 3.0이 비즈니스에 영향을 미칠 수 있는지에 대해 의문을 제기하고 있습니다 .

두 번째 질문에 이르면 블록체인에서 거래를 익명으로 만드는 Coin 믹싱, Ringct , Coin Join 등의 다양한 개념과 방법이 있지만 높이 평가되는 것은 Zero-Knowledge Proof 입니다.

이 기사에서 자세히 다룰 것입니다 .

그럼, 영지식 증명 블록체인 에 대한 간단한 정의부터 시작하겠습니다 .

영지식증명이란?

영지식 증명(Zero-knowledge Proof)은 1980년대 MIT 연구원인 실비오 미칼리( Silvio Micali ), 샤피 골드와서(Shafi Goldwasser), 찰스 라코프(Charles Rackoff)가 제안한 암호화 기법 입니다. 이 방법에서 한 당사자(Prover)는 추가 정보를 공개하지 않고 특정 진술이 다른 당사자(Verifier)에게 사실임을 증명할 수 있습니다.

Zero Knowledge Encryption은 귀하(서비스 제공자 또는 블록체인 앱 개발 에이전시 포함)를 제외한 누구도 귀하의 보안 데이터에 액세스할 수 없도록 합니다.

정의 가 명확 해지면 ZKP 가 작동 하는 방식을 이해하기 위해 예를 들어 보겠습니다 .

예: 어린이 및 캔디바

Bob과 Alice라는 두 자녀가 파티에서 사탕을 받았다고 가정해 보겠습니다. 밥은 앨리스가 같은 수의 캔디 바를 가지고 있는지 알고 싶어합니다. 그러나 동시에 그들 중 누구도 정확한 숫자를 밝힐 준비가 되어 있지 않습니다.

그래서 그들이 하는 일은 Bob이 받은 캔디 바의 수가 10, 20, 30, 40이라고 가정하고 방에 4개의 잠글 수 있는 상자를 가져오는 것입니다. 그는 각 상자에 캔디 바의 수에 해당하는 값으로 레이블을 지정합니다.

그런 다음 Bob은 주머니에 들어 있는 사탕 막대의 수를 정의하는 상자의 키를 유지하고(30개의 막대 사탕이 있다고 가정해 봅시다) 다른 모든 상자의 열쇠는 버립니다. 그리고 그는 방을 나간다.

이제 앨리스는 작은 종이 4장을 들고 방에 들어와 한 쪽에는 '+'를, 다른 쪽에는 '-'를 씁니다. 여기서 '+'는 그녀가 얻은 캔디 바의 수를 나타내고 '-'는 다른 모든 값을 나타냅니다.

그녀는 '+' 기호가 있는 종이 조각을 한 상자(20개의 캔디 바를 나타내는 상자에 넣어 봅시다)에 넣고 나머지 상자에는 '-' 기호를 넣습니다. 그리고 그녀는 떠난다.

이제 밥은 다시 방으로 들어가 열쇠가 주머니에 들어 있는 상자를 엽니다. 그런 다음 그는 상자에 '+' 기호 또는 '-' 기호가 있는 종이가 있는지 확인합니다. 그것이 '+'기호라면 그는 Alice가 같은 수의 사탕을 가지고 있다는 것을 알게 됩니다. 반면 다른 경우에는 그렇지 않습니다.

Alice에게는 20개의 막대 사탕이 있고 Bob에게는 30개의 막대가 있다는 것을 알고 있으므로 Bob은 열쇠가 있는 잠글 수 있는 상자에서 '-' 기호를 찾을 것이 분명합니다. 이렇게 하면 둘 다 같은 수의 캔디 바가 없다는 것을 분명히 알 수 있습니다.

동시에 앨리스는 다시 방에 들어가 밥의 손에서 '-' 기호를 발견하고 그녀도 자신의 캔디바 수가 다르다는 것을 알게 됩니다.

참고: 이 방법을 통해 Bob은 캔디 바 수가 동일하지 않다는 것을 알게 됩니다. 그러나 Alice가 자신보다 캔디 바를 더 많이 가지고 있는지, 적게 가지고 있는지, 그 반대의 경우에도 그는 여전히 단서가 없습니다.

따라서 영지식 증명 이더리움 은 거래를 하는 동안 사용자의 민감한 정보의 프라이버시를 유지합니다.

이 예가 ZKP(제로 지식 증명)가 정확히 무엇인지 이해하는 데 도움이 되었지만 이미지로 개념을 새로 고쳐 보겠습니다.

이제 영지식 증명(ZKP)의 개념이 설명되었으므로 모든 사람이 사용 가능한 다른 옵션 보다 선호하는 이유를 살펴보는 것이 가장 좋습니다 . 영지식 증명의 장단점을 파헤쳐 보겠습니다.

ZKP(영지식 증명)의 이점

1. 단순성 – 영지식 암호화의 주요 이점 중 하나는 복잡한 암호화 방법이 필요하지 않다는 것입니다.
2. 보안 – 어떤 종류의 정보도 공개할 필요가 없습니다.
3. 거래 ─ ZKP와 관련된 또 다른 확실한 이점은 블록체인에서 거래가 단축된다는 것입니다. 결과적으로 사용자는 다양한 유형의 자산과의 호환성 및 ID를 포함하기 위해 정보 저장에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

이것이 영지식 증명의 장점이지만 개념에는 몇 가지 단점도 있습니다. 그 중 몇 가지는 다음과 같습니다.

1. Lengthy – 영지식 기술 에는 약 2,000개의 계산 이 있으며 각각 처리하는 데 일정 시간이 필요합니다. 이것이 영지식 증명을 사용하는 가장 큰 단점입니다.
2. 불완전함 – 검증자/증명자에게 전달된 메시지가 파괴되거나 수정될 수 있습니다.
3. 제한적 – 영지식 프로토콜 은 비밀을 숫자 값으로 요구합니다. 다른 경우에는 번역이 필요합니다.

이 내용을 포함하여 영지식 프로토콜이 블록체인 생태계에 도입될 수 있는 시기와 방법을 평가하기 전에 기술에 대해 더 깊이 파헤쳐 보겠습니다.

영지식 증명의 핵심 특성이 무엇인지부터 시작합니다.

영지식 증명의 속성

1. 완성도

진술이 사실이고 두 사용자가 모두 규칙을 종교적으로 따른다면 검증자는 외부의 도움 없이 확신할 것입니다.

2. 건전성

진술이 거짓이면 검증자는 어떤 시나리오에서도 확신하지 못할 것입니다.

3. 영지식

두 경우 모두 검증자는 진술이 참인지 거짓인지를 넘어선 어떤 정보도 알 수 없습니다.

ZKP 의 원리 가 다루어지는 동안, 비즈니스 매니아가 투자할 수 있는 다양한 유형의 ZKP에 대해 이야기해 보겠습니다.

영지식 증명 유형

1. 대화형 영지식 증명

대화형 영지식 증명 에서 증명자는 수학적 확률 메커니즘에 따라 일련의 작업을 수행하여 특정 사실을 확인자에게 확신시킵니다.

2. 비대화형 영지식 증명(NIZKP)

이름에서 알 수 있듯이 비대화형 영지식 증명은 대화형 프로세스가 필요하지 않습니다. 즉, 증명자는 모든 문제를 한 번에 생성할 수 있고 검증자는 나중에 응답할 수 있습니다. 이것은 담합의 가능성을 제한합니다. 그러나 실험의 순서를 알아내기 위해서는 추가적인 기계와 소프트웨어가 필요합니다.

참고: 비대화형에서 대화형 ZKP로 전환할 수 있습니다.

블록체인 시스템에서 영지식 증명을 어디에서 구현합니까?

1. 메시징

메시징에서는 종단 간 암호화가 필수적이므로 통신 중인 메시지 외에 다른 사람이 개인 메시지를 읽을 수 없습니다. 보안을 보장하기 위해 메시징 플랫폼은 사용자에게 서버에 대한 신원 확인을 요청하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

그러나 ZKP의 출현으로 추가 정보를 누출하지 않고 메시징 세계에서 종단 간 신뢰를 구축할 수 있게 되었습니다. 이것은 블록체인 세계에서 영지식 증명의 주요 응용 프로그램 중 하나입니다.

2. 인증

영지식 증명은 인증 정보와 같은 민감한 정보를 더 나은 보안으로 쉽게 전송할 수도 있습니다. 사용자가 정보를 공개하지 않고 사용할 수 있는 보안 채널을 구축할 수 있습니다. 이렇게 하면 최악의 시나리오에서 데이터 누출을 방지할 수 있습니다.

3. 보관 보호

영지식 증명(ZKP)의 또 다른 가능한 사용 사례 는 스토리지 유틸리티 분야입니다.

영지식 증명은 저장 장치뿐만 아니라 그 안의 정보도 보호하는 프로토콜과 함께 제공됩니다. 말할 필요도 없이 액세스 채널도 보호되어 원활하고 안전한 경험을 제공합니다.

4. 프라이빗 블록체인 트랜잭션 보내기

프라이빗 블록체인 트랜잭션을 보내는 것에 대해 이야기할 때 제3자의 손이 닿지 않는 곳에 보관하는 것이 매우 중요합니다. 이제 전통적인 방법은 어느 정도 보호적이지만 약간의 허점이 있습니다.

이것은 ZKP가 작동하는 또 다른 영역입니다. 이 개념을 현명하게 통합하면 프라이빗 블록체인 거래를 해킹하거나 가로채는 것을 거의 불가능하게 만드는 데 도움이 됩니다.

5. 복잡한 문서

영지식 증명은 데이터를 청크로 암호화할 가능성이 있기 때문에 특정 블록을 제어하여 특정 사용자에게 액세스를 제공하고 다른 사용자에게는 액세스를 제한할 수 있습니다. 이러한 방식으로 개념은 복잡한 문서를 볼 수 있는 권한이 없는 사람으로부터 복잡한 문서를 보호합니다.

6. 파일 시스템 제어

효과적인 영지식 증명 구현 을 볼 수 있는 또 다른 장소 는 파일 시스템입니다.

이 개념은 파일, 사용자 및 로그인에 다양한 보안 계층을 추가하여 저장된 데이터를 해킹하거나 조작하는 것을 상당히 어렵게 만듭니다.

7. 프라이빗 블록체인 거래 전송

프라이빗 블록체인 거래소의 전송은 블록체인에서 ZKP의 다양한 저명한 실행 중 눈에 띄는 것 중 하나입니다. 프라이빗 블록체인 거래는 전송하는 동안 제3자로부터 보호되어야 합니다.

사설 블록체인 거래를 보낼 때의 주된 걱정은 일반 전략에서 분명히 드러나는 다양한 허점을 암시합니다. ZKP와 프라이빗 블록체인 트랜잭션의 강력한 통합은 모든 유형의 해킹 또는 간섭에 대해 다용도로 만들 수 있습니다.

8. 투표 검증의 민주화

ZKP를 블록체인과 함께 적용한 가장 분명한 예는 투표를 확인하는 민주적 역할을 암시합니다. ZKP는 공개 블록체인(예: 이더리움)에 투표를 기록하여 감사 가능한 투표에 대해 신뢰할 수 있는 답변을 제공할 수 있습니다.

결과적으로 투표 프로세스는 제한 요구 사항을 제외하고 제3자 확인이 필요하지 않습니다. ZKP는 민감한 개인 데이터가 노출되는 것을 방지하면서 유권자가 투표 자격을 입증하도록 허용할 수 있습니다. 마찬가지로 유권자는 최종 투표 수에서 자신의 투표를 고려하기 위해 변경할 수 없는 증거를 요청할 수 있습니다.

9. 민감한 정보에 대한 보안

마지막으로, 영지식 증명은 또한 블록체인 기술이 거래를 개선하는 방식을 개선합니다 .

ZKP는 신용 카드 세부 정보 및 기록과 같은 민감한 은행 정보가 포함된 모든 블록에 고급 보안 수준을 추가하므로 은행은 사용자가 정보를 요청할 때 필요한 블록만 조작하면 됩니다. 다른 블록은 그대로 유지되어 보호됩니다.

예를 들어

ZoKrates(디지털 도구 상자)는 숙련된 개발자가 이더리움 기반 스마트 계약을 생성하는 데 사용되는 객체 지향 프로그래밍 언어인 Solidity를 통해 ZKP를 고안하고 검증하는 데 사용합니다.

Aztec은 개인 정보 보호 중심의 스마트 계약 스택을 개발하여 기존 이더리움 네트워크에 이더리움 영지식 증명을 제공하려고 합니다.

그래서 이들은 블록체인 개발 서비스 에서 영지식 증명의 사용 사례 중 일부였습니다 . 이들 중 하나를 구축하여 시장에서 브랜드 존재를 알리려면 블록체인 앱 개발 회사 를 고용하십시오 .

그리고 실제 구현이 헷갈릴 경우 기존에 두 가지를 융합하여 운영하는 프로젝트를 확인해보세요.

영지식증명과 블록체인의 융합 실생활 사례

1. 지캐시

Zcash 는 요구 사항에 따라 트랜잭션을 '투명'하고 '차폐' 상태로 유지하는 기능을 제공 하는 오픈 소스 및 무허가 블록체인 플랫폼입니다.

전자의 경우 거래는 비트코인 ​​거래와 마찬가지로 t-addr에 의해 관리됩니다. 후자의 경우 zk-SNARKs 라는 영지식 증명 이 사용되며 트랜잭션은 z-addr에 의해 제어됩니다.

암호화폐 세계 최초의 암호화폐 사용 사례이자 ZKP 적용 사례입니다. 기술을 배포한 최초의 영지식 증명 암호화폐입니다.

2. 잉

ING는 자체 영지식 블록체인을 도입한 네덜란드 기반 은행입니다. 그러나 그들은 계산 능력의 필요성을 낮추기 위해 영지식 시스템을 수정하여 영지식 범위 증명으로 만들었습니다.

이렇게 그들은 핀테크에서 블록체인의 영향력 을 높이기 위해 영지식 시스템을 준비했습니다 .

3. 지코인

회사는 영지식 증명을 기반으로 하는 Zerocoin 프로토콜을 사용하여 거래 프로세스의 보안과 익명성을 강화합니다. 그러나 이 개념으로 작업하는 다른 프로젝트와 다른 점은 확장성도 제공한다는 것입니다.

다양한 국제 행위자들이 영지식 증명 개념을 블록체인에 구현하는 데 관심을 보이기 시작했지만 채택 속도가 너무 느립니다. 그리고 그 배후의 주된 이유는 ZKP를 블록체인 환경에 추가하는 것과 관련된 다음과 같은 일련의 문제입니다.

ZKP를 블록체인 프로젝트에 통합하는 동안 직면할 수 있는 문제

1. 기준의 부재

블록체인 기술 자체가 초기 채택 단계에 있기 때문에 앱 개발자와 비즈니스 잠재 고객이 ZKP의 개념과 상호 작용하고 그 잠재력을 효율적인 방식으로 활용할 수 있도록 하는 표준, 시스템 및 동종 언어가 없습니다.

2. 확장성

블록체인 환경에서 영지식 증명의 채택을 제한하는 또 다른 문제는 확장성입니다. 이러한 알고리즘은 높은 수준에서 작동하기 위해 높은 컴퓨팅 용량이 필요합니다.

마무리

이제 ZKP 의 개념 과 블록체인 도메인의 범위(실제 사례와 함께)가 명확해졌으므로 분산형 세계에 발을 들여 놓는 동안 개념의 더 넓은 적용에 투자할 것으로 기대합니다.

그러나 여전히 질문이 있는 경우 블록체인 컨설턴트 또는 미국 블록체인 앱 개발 서비스 전문가에게 문의하십시오.