Dokazi z ničelno informacijo so običajno eno izmed najbolj abstraktnih in zanimivih načel v uporabni kriptografiji. Od tega, da bi jih lahko uporabili pri napovedih jedrske razorožitve, do zagotavljanja anonimnih in varnih transakcij za javne sisteme veriženja blokov, so dokazi ničelne informiranosti zagotovo globok vzorčni primer kriptografske inovacije.
Ozadje in programi
Charles Rackoff, so zasnovali idejo informacijske kompleksnosti, metriko za količino znanja, ki ga je treba prenesti od preveritelja k preveritelju, da bi se to lahko štelo za veljavno. Sčasoma sta to lahko dokazala, njun glavni problem pa se je osredotočal na uhajanje podrobnosti, kar pomeni, koliko podrobnosti bo preveritelj izvedel v času preverjanja veljavnosti trditve.
Matematika v ozadju te zamisli je izjemno zapletena (oprostitev odgovornosti - nimam pojma, kako deluje matematika. Nadaljnji napredek je prinesel razvoj tehnik dokazovanja z ničelnim znanjem za vprašanje barvanja grafov in da je vse, kar je mogoče dokazati z interaktivnim dokaznim sistemom, mogoče dokazati z ničelnim znanjem. Danes se zaradi njihove integracije v decentralizirane sisteme njihov program še bolj razvija.
Nič informacij
Na koncu so bili izumljeni neinteraktivni dokazi brez informacij, pri katerih je interakcija med preveriteljem in preveriteljem odstranjena. Namesto tega je standardni referenčni niz, ki si ga delita dokazovalec in preveritelj, vse, kar je potrebno za doseganje računske ničelne informacije. Zaradi tovrstnih matematičnih in računskih predpostavk so dokazi ničelne informiranosti običajno znani kot "kriptografska magija", ki jo je izjemno težko razumeti celo z abstraktnega vidika.
V zvezi s kriptovalutami se je sprostila ideja o zk-SNARK, Nazadnje so bile zk-STARK ustvarjene že v tej sezoni in odpravile potrebo po zanesljivi nastavitvi.
Aplikacije
Dokazi z ničelno vednostjo imajo zaradi svoje edinstvene narave širok izbor aplikacij. Posebej učinkoviti so pri varnem pogovoru, avtentikaciji in zasebnosti. Aplikacija, ki je zelo pomembna za kriptovalute, bo anonimnost pri poslovanju. Platforme, ki uporabljajo neko vrsto ničelnih dokazov, sestavljajo ZCash, Monero, PIVX, Pomembno je, da te kriptovalute uporabljajo ničelne dokaze za prikrivanje dejstev o transakcijah v odprtih javnih omrežjih veriženja blokov. Ti podatki so pošiljatelj, prejemnik in skupni preneseni znesek.
Uporaba dokazov brez informacij v decentraliziranem omrežju skupnosti, v katerem se prenaša vrednost, je resnično revolucionaren napredek. Možnost popolne anonimizacije omrežnih transakcij v javnem omrežju je lahko neverjeten dosežek, ki ga ne smemo spregledati.
Tehnike avtentifikacije
Drug pomemben program tehnologij je v tehnikah avtentikacije. Dokaz z ničelnim znanjem se lahko uporabi za dokazovanje informacij s čarobno formulo, kot je geslo, ne da bi dejansko razkrili geslo. Dokazi z ničelnim znanjem so običajno preveč okorni za uporabnost pri preprostih geslih, vendar lahko sčasoma zagotovijo zelo koristno zaščito uporabniških gesel prek interneta.
Dokazi z ničelno vednostjo se lahko uporabljajo tudi pri preverjanju identifikacije. Če želite dostopati do strogo varovanega objekta, boste za dostop skozi vrata potrebovali bodisi znesek PIN bodisi overjene osebne izkaznice. Avtentifikacijski element vhoda predstavlja varnostno luknjo, saj ga je mogoče zlorabiti za razumevanje kode PIN za dostop. Uporaba dokaza ničelne vednosti,
Pooblaščenim uporabnikom bo na voljo rešitev določenega primera problema, poleg tega pa lahko prepričajo avtentikacijsko komponento, da poznajo odgovor, ne da bi v avtentikacijsko komponento dejansko vnesli kar koli, kar se nanaša na rešitev. Posledično manipulacija z avtentikacijsko komponento za iskanje kode PIN ne bo delovala, ker dejansko ne bo shranila kode PIN (alternativa).
Funkcija
Dokaz z ničelno vednostjo je dokaz, pri katerem lahko dokazovalec (Alice) preveritelju (Bobu) potrdi, da pozna podrobnosti x, ne da bi Bobu sporočil kakršno koli informacijo, razen dejstva, da razume x. Po opisu mora dokaz z ničelno vednostjo izpolnjevati naslednje tri atribute:
- Completenes
- Soundnes
- Ničelna vednost
Popolnost je lahko visoko verjetnostna možnost, da ko Alica pripoveduje resničnost. Zanesljivost je dokazano dejstvo, da lahko Alica prepriča Boba le, če dejansko govori resnico. Zero-knowledgeness je, da Bob ne izve ničesar o Alicinem skrivnem znanju (rešitvi).
Kompleksnost
Zaradi zapletenosti dokazov ničelnega znanja jih običajno opisujemo z abstraktnimi primeri. Na voljo jih je več, kot so Ali Baba Cave, Two Balls and the color Blind Friend in The Telecom Giant. Vsi dobro pojasnjujejo idejo dokazov ničelne vednosti, vendar se osredotočimo na začetnega, Ali Baba Cave.
Zgodba izhaja iz članka z naslovom "Kako natančno razložiti dokaze z ničelnim znanjem svojim otrokom", ki ga je napisal Jean-Jacques Quisquater, in na splošno poteka takole:
Alica odkrije trik, s katerim odpre skrivna vrata v nenavadni jami. Jama je oblikovana kot obroč, na koncu pa trik vrat preprečuje, da bi se poti povezale. Bob želi izvedeti zvijačno besedo, vendar mu je Alica ne želi razkriti.
Da bi rešili problem, ker Alica dobi skrivni stavek do vhoda, ji tudi ni treba razkriti trik stavka, da bi to izvedla.Če Alica ne bo poznala skrivne besede, bo imela 50 odstotkov možnosti za vrnitev na zahtevano pot. Vendar pa bodo možnosti, da bo imela možnost predvideti Bobovo zahtevo, zanemarljive.
Ker ima trik stavek, njena zmožnost vrnitve po zahtevani poti Bobu dosledno pokaže (z izjemno veliko verjetnostjo), da pozna trik stavek. v jami zaradi njene oblike ne morejo videti Alice, zato bi videli le, da se Alice vrne po vaši poti.
Tehnologija podlage
Dokazi z ničelnim znanjem se bodo še vedno uporabljali povsod, kjer bodo uporabni, saj se še naprej vztrajno razvijajo. Temeljna tehnologija je lahko izjemno zapletena, vendar je njihov pomen za zasebnost, avtentičnost in varnost neprecenljiv. Uporaba dokazov ničelne vednosti v kriptovalutah še dodatno spodbuja inovativnost tehnologije. Če kupujete bolj tehnično razčlenitev ali primere iz resničnega sveta s tehničnega vidika, ima Matthew Green odlično analizo tehnologije z nekaj kul miselnimi eksperimenti.
Dokazi ničelne vednosti upravičeno sodijo med najbolj zapletene in edinstvene tehnologije v omrežjih veriženja blokov. Njihove posledice so napredne in so pritegnile celo občudovanje Googlovega soustanovitelja Sergeja Brina.