Hvad er nul-vidensbeviser? Komplet begyndervejledning

Hvad er nul-vidensbeviser

Nul vidensbeviser er et af de mere abstrakte og fascinerende begreber i anvendt kryptografi i dag. Fra at blive brugt til samtaler om nuklear nedrustning til at levere anonyme og sikre transaktioner til offentlige blockchain-netværk er nul-vidensbeviser et dybtgående eksempel på kryptografisk innovation.

Hvad er nul-vidensbeviser

Baggrund og applikationer

Begrebet nul-vidensbeviser blev først introduceret i 1985 af Shafi Goldwasser, Charles Rackoff og Silvio Micali og optrådte faktisk i New York Times i 1987. De designede begrebet videnkompleksitet, en måling for den mængde viden, der er nødvendig for at overføre fra en beviser til en verifikator for at den kan betragtes som gyldig.

Til sidst var de i stand til at bevise, at de med en vis interaktion mellem en beviser og en verifikator i det væsentlige kunne reducere den mængde viden, der skulle overføres mellem de to til nul. Problemet, de løste, var at bevise, at et tal var kvadratisk ikke-rest mod m. Deres primære bekymring var centreret omkring informationslækage, hvilket betyder, hvor mange oplysninger en verifikator lærer i løbet af at kontrollere, at et krav er gyldigt.

Matematikken bag konceptet er usædvanligt sofistikeret (ansvarsfraskrivelse – jeg aner ikke hvordan matematikken fungerer, men du kan prøve) og deres arbejde vandt dem Godel-prisen i 1993 for fremskridt inden for teoretisk datalogi.

Videreudviklingen oplevede oprettelsen af ​​nul-vidensbestandige systemer til graf farve problem og at alt, hvad der kan bevises med et interaktivt bevis system, kan bevises med nul-viden. Opbygning af nul-vidensbeviser over internetprotokoller var mere udfordrende og krævede udvikling af vidnesbyrdelige bevisprotokoller. Nu skubber deres integration i decentrale netværk deres anvendelse endnu mere.

Ikke-interaktive nul-vidensbeviser blev til sidst opfundet og er, hvor interaktionen mellem beviser og verifikator fjernes. I stedet er en fælles referencestreng, der deles mellem prover og verifier, alt, hvad der er nødvendigt for at opnå beregningsmæssig nul-viden. Disse typer matematiske og beregningsmæssige antagelser er grunden til, at nul-vidensbeviser ofte omtales som “kryptomagi”, som er ekstremt vanskelige at forstå selv fra et abstrakt perspektiv.

ZK-Snarks Guide

Læs: Hvad er zk-SNARKs? En introduktion til denne fortrolighedsprotokol

Med hensyn til kryptokurver kunne der også opnås ikke-interaktive nul-vidensbeviser i Tilfældig Oracle Model bruger Fiat-Shamir heuristisk. Det her introduceret begrebet zk-SNARKs, som har dannet grundlaget for anonymitet inden for Zcash-kryptokurrency. Derefter blev skudsikkerhed introduceret af Stanford Applied Cryptography-gruppen som korte ikke-interaktive nul-vidensbeviser, der fjernede behovet for den kontroversielle betroet opsætning inden for Zcash og andre protokoller, der bruger zk-SNARKs. Langt om længe, zk-STARKs blev oprettet tidligere på året og eliminerede også behovet for en betroet opsætning.

Ansøgninger

Nul vidensbeviser har en bred vifte af applikationer på grund af deres unikke natur. De er især effektive til sikker kommunikation, godkendelse og privatliv.

Den relevante applikation for kryptokurver er anonymitet i transaktioner. Platforme, der bruger en eller anden form for nul-vidensbeviser, inkluderer ZCash, Monero, PIVX og Zerocoin. Det er vigtigt, at disse kryptokurver bruger nul-vidensbeviser til at tilsløre detaljerne i transaktioner på offentlige blockchain-netværk. Disse oplysninger inkluderer afsender, modtager og det overførte beløb.

Fortrolighedskryptovalutaer

Læs: Privacy Coins: Beginner’s Guide to Anonymous Cryptocurrency

Brug af nul-vidensbeviser på tværs af et decentralt offentligt netværk, hvor værdioverført er en banebrydende fremgang. Evnen til fuldstændig anonymisering af netværkstransaktioner over et offentligt netværk er en utrolig bedrift, der ikke bør overses.

En anden fremtrædende anvendelse af teknologien er i autentificeringssystemer. EN nul-viden bevis for viden kan bruges til at bevise hemmelige oplysninger som en adgangskode uden faktisk at afsløre adgangskoden. Nul vidensbeviser er typisk for besværlige til brugbarhed med bare adgangskoder, men i sidste ende kan dette være meget nyttigt til at beskytte brugeradgangskoder over Internettet.

Nul vidensbeviser kan også anvendes i identitetsbekræftelse. For at gøre det nemmere at få adgang til en højsikkerhedsfacilitet skal du enten have et PIN-nummer eller et godkendt identitetskort for at få adgang gennem en dør. Den autentificerende komponent af døren repræsenterer et sikkerhedshul, da det potentielt kunne manipuleres for at lære adgangs-PIN-koden. Ved hjælp af et nul-videns bevis kunne komponenten indeholde et tal n uden dets faktorisering.

Autoriserede brugere får løsningen på denne særlige problemforekomst, og de kan bevise over for den autentificerende komponent, at de kender løsningen uden faktisk at indtaste noget specifikt for løsningen i den autentificerende komponent. Derfor fungerer manipulation af den godkendende komponent for at finde PIN-koden ikke, da den faktisk ikke gemmer PIN-koden (løsning).

Sådan fungerer de

Et bevis på nul-viden er, hvor en beviser (Alice) kan bevise, at hun kender information x til en verifikator (Bob) uden at kommunikere andre oplysninger til Bob bortset fra det faktum, at hun ved x.

Per definition skal et nul-vidensbevis tilfredsstille følgende tre egenskaber:

  • Kompletterer
  • Soundnes
  • Nulkundskab

Fuldstændighed er den høj sandsynlige chance for, at hvis Alice fortæller sandheden, vil Bob til sidst være overbevist om, at hun fortæller sandheden.

Sundhed er det faktum, at Alice kan kun overbevise Bob, hvis hun fortæller sandheden.

Nulkundskab er, at Bob ikke lærer hvad som helst om Alice’s hemmelige viden (løsning).

Kompleksiteten af ​​nul-vidensbeviser resulterer i, at de typisk beskrives med abstrakte eksempler. Flere er tilgængelige, herunder Ali Baba Cave, Two Balls and the Color Blind Friend og The Telecom Giant. Alle gør et solidt stykke arbejde med at belyse begrebet nul-vidensbeviser, men lad os fokusere på den første, Ali Baba Cave.

Historien kommer fra et papir med titlen “Sådan forklares dine børn med nulvidenbeviser”Af Jean-Jacques Quisquater og går generelt som følger:

Et let tweaked og mere nyttigt eksempel kan bruges med Alice og Bob.

Alice opdager den hemmelige sætning for at åbne en hemmelig dør i en mærkelig hule. Hulen er formet som en ring med den hemmelige dør, der blokerer stierne fra at forbinde i slutningen. Bob vil vide det hemmelige ord, men Alice vil ikke afsløre det for ham.

For at løse situationen markerer de de to stier A og B. Alice tager en sti, mens Bob venter udenfor og kan ikke se, hvilken sti hun vælger. Bob går ind i hulen og råber, hvilken sti han vil have Alice tilbage. Fordi Alice har den hemmelige sætning til døren, kan hun vende tilbage på begge stier og nemt vende tilbage på den sti, som Bob råber. Hun behøver heller ikke at afsløre den hemmelige sætning for at gøre det.

Hvis Alice ikke kender det hemmelige ord, vil hun have 50 procent chance for at vende tilbage på den ønskede vej. Imidlertid vil oddsene for, at hun er i stand til at foregribe Bobs anmodning, være uagtsomme over kontinuerlige forsøg.

Da hun har den hemmelige sætning, viser hendes evne til at vende tilbage på den ønskede vej konsekvent over for Bob (med ekstrem høj sandsynlighed), at hun kender den hemmelige sætning. For tredjepartsobservatører kan de ikke se Alice i hulen på grund af dens form, så de kun vil se Alice vende tilbage på den rigtige vej. Dette gør effektivt hele interaktionen mellem Alice og Bob anonym.

Nul vidensbeviser vil fortsat blive anvendt, uanset hvor de er nyttige, når de fortsætter med at udvikle sig. Den underliggende teknologi kan være ekstremt kompleks, men deres potentiale for privatliv, ægthed og sikkerhed kan ikke overvurderes.

Brug af nul-vidensbeviser i kryptokurver skubber teknologiens innovation endnu længere. Hvis du leder efter en mere teknisk sammenbrud eller virkelige eksempler fra et teknisk perspektiv, giver Matthew Green en fremragende analyse af teknologien med nogle seje tankeeksperimenter.

Konklusion

Nul vidensbeviser tager med rette deres plads som en af ​​de mest komplicerede og unikke teknologier, der anvendes i blockchain-netværk. Deres implikationer er fremadrettet og har endda tiltrukket beundring af Googles medstifter Sergey Brin.

Anvendelsen af ​​nul-vidensbeviser i kryptokurver fortsætter med at føre an i at afsløre en af ​​de mest spændende og anonyme teknologier, der er tilgængelige i dag.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me