Что такое доказательство с нулевым разглашением и его роль в мире блокчейнов?
Опубликовано: 2020-01-09За последние несколько лет мы привыкли к тому, как крупные банки и другие фирмы получают доступ к нашей личной информации и используют ее, чтобы предоставить нам расширенные возможности. Со временем мы дали им «зеленый сигнал» механизмам, которые используют наши чувствительные детали, чтобы помочь нам выжить определенным образом.
Но затем появилась технология Blockchain, и она полностью все изменила.
Технология Blockchain привнесла в существование различные характеристики, такие как прозрачность, неизменность, децентрализация и распределенный реестр. Это позволило пользователям действовать анонимно и выполнять транзакции с высоким уровнем безопасности.
[Прежде чем мы продолжим, мы настоятельно рекомендуем потратить время на то, чтобы понять основы блокчейна .]
Блокчейн, говоря простым языком, дал пользователям контроль над своей конфиденциальностью и возвращением в будущее.
Но действительно ли Блокчейн преуспел в этом?
Одним словом, ответ НЕТ .
Многие сети блокчейнов используют общедоступные базы данных. Таким образом, любой, у кого есть подключение к Интернету, может просмотреть список истории транзакций в сети. Они могут видеть все детали, связанные с транзакцией, и данные вашего кошелька, но имя пользователя все равно будет им неизвестно. Вместо этого они будут восприниматься как открытый ключ — уникальный код, представляющий пользователя в сети блокчейна.
Таким образом, открытый ключ, созданный с помощью метода криптографии, в некоторой степени защищает вашу конфиденциальность. Но все еще возможно, чтобы кто-то разоблачил вас с помощью других методов.
Это раскрыло ваше анонимное прикрытие; развенчание мифа об анонимности и конфиденциальности Blockchain, и заставить вас осознать, что –
Конфиденциальная информация пользователя, хранящаяся в сети Blockchain, является только конфиденциальной, а не анонимной .
Точно так же существуют различные сети блокчейнов, управляемые алгоритмами консенсуса для обеспечения конфиденциальности и стабильности высокого уровня, но в таких случаях децентрализация считается вторым приоритетом. Во многих таких случаях обе стороны не доверяют друг другу. [Чтобы подробно прочитать об этих моделях консенсуса, ознакомьтесь с этим руководством по алгоритму консенсуса блокчейна .]
В целом это дает четкое указание на то, что блокчейн не настолько анонимен и децентрализован, как считают многие его энтузиасты. И даже рождает разные вопросы, типа —
Действительно ли сети Blockchain должны быть анонимными? Как Blockchain может предложить своим пользователям большую анонимность и лучшую защиту конфиденциальности?
В существующих сетях Blockchain транзакции записываются в публичный реестр и носят прозрачный характер. Из-за этого различные известные бренды и рынки, такие как Уолл-стрит, не решаются использовать технологию доказательства с нулевым разглашением, поскольку конфиденциальность клиента и транзакции является для них обязательным условием. В целом возникает вопрос, сможет ли Blockchain web 3.0 вообще повлиять на бизнес .
Что касается второго вопроса, существуют различные концепции и методы, такие как смешивание монет, Ringct и Coin Join, которые делают транзакции анонимными в блокчейне, но наиболее ценным является доказательство с нулевым разглашением .
Тот самый , о котором мы подробно расскажем в этой статье.
Итак, давайте начнем с простого определения блокчейна с доказательством с нулевым разглашением .
Что такое доказательство с нулевым разглашением?
Доказательство с нулевым разглашением — это схема шифрования, предложенная исследователями Массачусетского технологического института Сильвио Микали , Шафи Голдвассером и Чарльзом Ракоффом в 1980-х годах. В этом методе одна сторона (доказывающая) может доказать другой стороне (верификатору) истинность определенного утверждения, не раскрывая никакой дополнительной информации.
Шифрование с нулевым разглашением гарантирует, что никто, кроме вас (даже поставщик услуг или агентство по разработке блокчейн-приложений), не сможет получить доступ к вашим защищенным данным.
После уточнения определения давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как работает ZKP .
Пример: Дети и шоколадные батончики
Предположим, двое детей — Боб и Алиса — получили с вечеринки шоколадные батончики. Боб хочет знать, есть ли у Алисы такое же количество шоколадных батончиков или нет. Но, в то же время, никто из них не готов назвать точную цифру.
Итак, что они делают, так это то, что Боб приносит в комнату четыре закрывающихся коробки, предполагая, что количество полученных шоколадных батончиков будет 10, 20, 30 и 40. Он помечает каждую коробку значением, соответствующим количеству шоколадных батончиков.
Затем Боб держит в кармане ключ от коробки, определяющей количество полученных им шоколадных батончиков (допустим, у него 30 шоколадных батончиков), а ключи от всех остальных коробок выбрасывает. И он выходит из комнаты.
Теперь Алиса входит в комнату с 4 маленькими листочками бумаги и пишет «+» на одном из них, а «-» на каждом другом. Здесь «+» обозначает количество полученных ею шоколадных батончиков, а «-» — любое другое значение.
Она кладет бумажку со знаком «+» в одну коробку (скажем, в ту, что представляет 20 шоколадных батончиков) и «-» в остальные коробки. И она уходит.
Теперь Боб снова входит в комнату и открывает коробку, ключ от которой у него в кармане. Затем он проверяет, есть ли в коробке лист бумаги со знаком «+» или со знаком «-». Если это знак «+», он понимает, что у Алисы равное количество шоколадных батончиков. А в другом случае ее нет.
Поскольку мы знаем, что у Алисы 20 батончиков, а у Боба 30 батончиков, ясно, что Боб найдет знак «-» в запираемой коробке, ключ от которой у него есть. Это даст ему понять, что у них обоих не одинаковое количество шоколадных батончиков.
В тот же момент Алиса снова войдет в комнату и найдет знак «-» в руке Боба, а также узнает, что у них разное количество шоколадных батончиков.
Примечание. С помощью этого метода Боб узнает, что у них не одинаковое количество шоколадных батончиков. Но он все равно не будет знать, есть ли у Алисы больше или меньше шоколадных батончиков, чем у него, и наоборот.
Таким образом, Ethereum с нулевым разглашением поддерживает конфиденциальность конфиденциальной информации пользователей при совершении транзакции (в этом случае транзакция определяет, есть ли у них одинаковое количество шоколадных батончиков или нет).
Хотя этот пример помог бы вам понять, что такое доказательства с нулевым разглашением (ZKP), давайте освежим концепцию с помощью изображения:
Теперь, когда объясняется концепция доказательств с нулевым разглашением (ZKP), самое время разобраться, что заставляет всех предпочитать их другим доступным вариантам. Давайте рассмотрим плюсы и минусы доказательства с нулевым разглашением:
Преимущества доказательств с нулевым разглашением (ZKP)
- Простота . Одно из основных преимуществ криптографии с нулевым разглашением заключается в том, что она не требует сложного метода шифрования.
- Безопасность — никому не нужно раскрывать какую-либо информацию.
- Транзакции ─ Еще одно гарантированное преимущество, связанное с ZKP, относится к сокращению транзакций в блокчейне. В результате пользователям не придется беспокоиться о хранении информации, включая совместимость и идентичность с различными типами активов.
Хотя это плюсы доказательства с нулевым разглашением, у этой концепции есть и некоторые недостатки. Вот некоторые из них: -
- Длительность . В технологии с нулевым разглашением выполняется около 2 тыс. вычислений, каждое из которых требует определенного времени для обработки. Это главная афера использования доказательства с нулевым разглашением.
- Несовершенный — сообщения, доставленные верификатору/проверщику, могут быть уничтожены или изменены.
- Ограниченный — протокол с нулевым разглашением требует, чтобы секрет был числовым значением. В остальных случаях требуется перевод.
После этого давайте углубимся в технические аспекты, прежде чем оценивать, когда и как протоколы с нулевым разглашением могут быть введены в экосистему блокчейна.
Начнем с основных характеристик доказательства с нулевым разглашением.
Свойства доказательств с нулевым разглашением
1. Полнота
Если утверждение верно и оба пользователя неукоснительно следуют правилам, то верификатор будет убежден без какой-либо внешней помощи.
2. Надежность
Если утверждение ложно, верификатор не будет убежден ни при каком сценарии (даже если доказывающий скажет, что утверждение истинно для некоторой малой вероятности).
3. Нулевое знание
В обоих случаях верификатор не сможет узнать никакой информации, кроме того, что утверждение истинно или ложно.
Пока принципы ZKP рассмотрены, давайте поговорим о различных типах ZKP, в которые может инвестировать бизнес-энтузиаст.
Типы доказательств с нулевым разглашением
1. Интерактивное доказательство с нулевым разглашением
В интерактивном доказательстве с нулевым разглашением доказывающий выполняет ряд действий в соответствии с механизмом математической вероятности, чтобы убедить проверяющего в конкретном факте.
2. Неинтерактивное доказательство с нулевым разглашением (NIZKP)
Как видно из названия, неинтерактивное доказательство с нулевым разглашением не требует интерактивного процесса. Это означает, что доказывающий может генерировать все вызовы сразу, а проверяющий может ответить позже. Это ограничивает возможность сговора. Однако для определения последовательности экспериментов требуются дополнительные машины и программное обеспечение.
Примечание: Возможен переход с неинтерактивного ЗКП на интерактивный.
Где реализовать доказательство с нулевым разглашением в системе блокчейн?
1. Обмен сообщениями
В обмене сообщениями обязательно сквозное шифрование, чтобы никто не мог прочитать ваше личное сообщение, кроме того, с которым вы общаетесь. Для обеспечения безопасности платформы обмена сообщениями просят пользователей подтвердить свою личность на сервере и наоборот.
Но с появлением ZKP они смогут построить сквозное доверие в мире обмена сообщениями без утечки дополнительной информации. Это одно из основных применений доказательства с нулевым разглашением в мире блокчейнов.
2. Аутентификация
Доказательство с нулевым разглашением также может облегчить передачу конфиденциальной информации, такой как данные аутентификации, с большей безопасностью. Он может создать безопасный канал, по которому пользователи смогут использовать свою информацию, не раскрывая ее. И таким образом, избежать утечки данных в худших сценариях.
3. Защита хранилища
Другой возможный вариант использования доказательств с нулевым разглашением (ZKP) — в области полезности хранения.
Доказательство с нулевым разглашением поставляется с протоколом, который защищает не только единицу хранения, но и информацию в ней. Излишне говорить, что каналы доступа также защищены, чтобы обеспечить бесперебойную и безопасную работу.
4. Отправка частных транзакций блокчейна
Говоря об отправке частных транзакций блокчейна, крайне важно, чтобы они были недоступны для третьих лиц. Теперь, хотя традиционные методы в некоторой степени защищают, у них есть некоторые лазейки.
Это еще одна область, где ZKP вступает в игру. Концепция, при разумной интеграции, помогает сделать почти невозможным взлом или перехват частных транзакций блокчейна.
5. Сложная документация
Поскольку доказательство с нулевым разглашением потенциально может шифровать данные фрагментами, оно позволяет контролировать определенные блоки, чтобы предоставить доступ конкретному пользователю, ограничивая доступ для других. Таким образом, концепция защищает сложную документацию от тех, кто не имеет права ее просматривать.
6. Управление файловой системой
Еще одно место, где вы можете увидеть эффективную реализацию доказательства с нулевым разглашением , — это файловая система.
Эта концепция добавляет различные уровни безопасности к файлам, пользователям и даже логинам, что затрудняет взлом или манипулирование сохраненными данными.
7. Передача частных транзакций блокчейна
Передача частных обменов блокчейнами является одним из заметных уведомлений среди различных выдающихся исполнений ZKP в блокчейне. Приватные транзакции Blockchain должны быть защищены от любой третьей стороны при их отправке.
Основное беспокойство при отправке частных транзакций блокчейна связано с различными лазейками, очевидными в обычных стратегиях. Мощная интеграция ZKP с частными транзакциями блокчейна может сделать их универсальными для любого типа взлома или вмешательства.
8. Демократизация проверки голосов
Самый очевидный пример применения ZKP с блокчейном — это их демократическая роль в проверке голосов. ZKP могут дать надежные ответы для проверяемого голосования, записывая голоса в общедоступной цепочке блоков (например, ethereum).
Впоследствии процессы голосования не будут нуждаться в каком-либо подтверждении третьей стороной, кроме исключения требования об ограничении. ZKP могут позволить избирателям продемонстрировать свое право на участие в голосовании, таким образом предотвращая раскрытие их конфиденциальных личных данных. Точно так же избиратели могут запросить неизменные доказательства для учета их голоса при окончательном подсчете голосов.
9. Безопасность конфиденциальной информации
И последнее, но не менее важное: доказательство с нулевым разглашением также совершенствует способ, которым технология блокчейн обновляет транзакции .
ZKP добавляет высокий уровень безопасности к каждому блоку, содержащему конфиденциальную банковскую информацию, такую как данные вашей кредитной карты и историю, так что банкам нужно манипулировать только необходимыми блоками, когда пользователь запрашивает информацию. Другие блоки остаются нетронутыми и, таким образом, защищенными.
Например
ZoKrates (цифровой набор инструментов) используется опытными разработчиками для разработки и проверки ZKP с помощью Solidity — объектно-ориентированного языка программирования, который используется для создания смарт-контрактов на основе Ethereum.
Aztec стремится внедрить доказательство нулевого разглашения Эфириума в существующую сеть Эфириума, разработав набор смарт-контрактов, ориентированных на конфиденциальность.
Итак, это были некоторые из вариантов использования доказательства с нулевым разглашением в службах разработки блокчейна . Чтобы представить свой бренд на рынке, создав один из них, наймите компанию по разработке приложений для блокчейна .
И если вы не уверены в его реальной реализации, проверьте следующие существующие проекты, работающие с конвергенцией двух.
Реальные примеры конвергенции доказательств с нулевым разглашением и блокчейна
1. ZCash
Zcash — это блокчейн-платформа с открытым исходным кодом и без разрешений , которая предлагает функциональные возможности для обеспечения «прозрачности» и «защиты» транзакций в соответствии с требованиями.
В первом случае транзакции регулируются t-адресом, как и биткойн-транзакции. В то время как в последнем случае используется доказательство с нулевым разглашением, называемое zk-SNARKs , и транзакции контролируются z-адресом.
Это первый вариант использования криптовалюты и применение ZKP в криптомире. Это первая криптовалюта с нулевым разглашением, использующая эту технологию.
2. ИНГ
ING — это банк из Нидерландов, который представил собственный блокчейн с нулевым разглашением. Тем не менее, они модифицировали свою систему с нулевым разглашением, чтобы сделать ее доказательством диапазона с нулевым разглашением, чтобы снизить потребность в вычислительной мощности.
Таким образом, они подготовили свою систему с нулевым разглашением, чтобы повысить влияние блокчейна на финтех .
3. ZCoin
Компания использует протокол Zerocoin, основанный на доказательстве с нулевым разглашением, для повышения безопасности и анонимности в процессе транзакции. Однако, что отличает его от других проектов, работающих над этой концепцией, так это то, что он также предлагает масштабируемость.
Хотя различные международные игроки начали проявлять интерес к реализации концепции доказательства с нулевым разглашением в блокчейне, темпы внедрения слишком медленные. И основной причиной этого является следующий набор проблем, связанных с добавлением ZKP в среду блокчейна.
Проблемы, с которыми вы можете столкнуться при интеграции ZKP в свой блокчейн-проект
1. Отсутствие стандартов
Поскольку сама технология блокчейна находится на ранней стадии внедрения, не существует стандартов, системных и однородных языков, которые позволили бы разработчикам приложений и потенциальным клиентам взаимодействовать с концепцией ZKP и эффективно использовать ее потенциал.
2. Масштабируемость
Еще одна проблема, которая ограничивает принятие доказательства с нулевым разглашением в среде блокчейна, — это масштабируемость, при условии, что такие алгоритмы требуют высокой вычислительной мощности для работы на высоком уровне.
Подведение итогов
Теперь, когда концепция ZKP и ее область применения в области блокчейна (вместе с примерами из реальной жизни) вам ясны, мы ожидаем, что вы инвестируете в более широкое применение концепции, вступая в децентрализованный мир.
Но, если у вас все еще есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нашими консультантами по блокчейну или нашими экспертами в сфере услуг по разработке приложений для блокчейна в США.