Hvad er et nul-vidensbevis inden for cybersikkerhed, og hvordan fungerer det?

Zero-knowledge proof (ZKP) er blevet meget populær på det seneste til forskellige formål. Det tillader verifikation af oplysninger uden at afsløre de underliggende data, og giver derved en højere grad af sikkerhed og privatliv til følsomme oplysninger.

Men hvad er et nul-viden bevis præcist, hvordan fungerer det, og hvad er brugen af ​​et nul-viden bevis system? Lad os finde ud af det.

Hvad er et Zero-Knowledge Bevis?

Goldwasser, Micali og Rackoff foreslog nul-viden beviser i deres papir "Videnskompleksiteten af ​​interaktive bevissystemer."

I et nul-videns bevissystem skal en part (beviser) bevise over for en anden part (verifikator), at en specifikke udsagn er sande uden at afsløre nogen yderligere information, bortset fra at sætningen er rigtigt. Dette opnås ved at præsentere en minimal mængde information til verifikatoren, så de kan bekræfte, at udsagnet faktisk er sandt.

For eksempel vil Paul have Anita til at bevise sin viden om en hemmelig magisk dørs kode, der forbinder to stier (A og B) inde i en hule. Anita går gennem døren flere gange, startende fra sti A og dukker op gennem sti B, mens Paul bliver udenfor.

Ved at gentage denne bedrift flere gange, beviser Anita, at hun kender koden til at åbne den magiske dør inde i hulen uden at afsløre koden til Paul.

Hvordan fungerer et Zero-Knowledge Bevis?

Nulvidensbeviser fungerer ved at få beviseren og verifikatoren til at udføre en række interaktioner. Disse interaktioner involverer typisk flere kommunikationsrunder. Under hver interaktion konstruerer beviseren bevis, der understøtter sandheden af ​​beviserens udsagn.

Verifikatoren skaber ofte flere udfordringer relateret til, at udsagnet bliver bevist. Og beviseren svarer hver gang med omhyggeligt udformet bevis for at overbevise verifikatoren om erklæringens sandhed uden at afsløre nogen information relateret til erklæringen.

Udfordringer og interaktioner gentages flere gange for at eliminere chancerne for, at beviseren gætter om udsagnet.

Et nul-viden bevis giver dig mulighed for at dele bevis for viden med den anden part uden at afsløre yderligere detaljer om viden. For at få det til at ske, afhænger nul-viden-protokollen af ​​de algoritmer, der tager nogle data som input og returnerer output som sandt eller falsk for det givne input.

Her er tre kriterier, som et nul-viden bevis system skal opfylde.

1. Fuldstændighed

Hvis udsagnet er sandt, kan en ærlig beviser overbevise en ærlig verifikator om udsagnets sandfærdighed.

2. Sundhed

Hvis udsagnet er falsk (hvilket betyder, at en beviser ikke kender den korrekte udsagn), så kan ingen uærlig beviser overbevise en ærlig verifikator om udsagnets sandfærdighed.

3. Nul-viden

Zero-knowledge proofs (ZKP'er) sikrer, at verifikatoren ikke får nogen viden om, at udsagnet bliver bevist, undtagen om det er sandt eller falsk. Desuden er verifikatoren ikke i stand til at udtrække nogen information om erklæringen fra beviset fra beviseren, som er konstrueret til at demonstrere erklæringens sandhed.

Typer af Zero-Knowledge Proofs

Følgende er to hovedtyper af nul-viden beviser at vide om.

Interaktive Zero-Knowledge Proofs

I et interaktivt nul-viden bevis system konstruerer beviseren bevis om udsagnet og sender det til verifikatoren. Derefter stiller verifikatoren spørgsmål og skaber udfordringer. Beviseren reagerer på verifikatorens udfordringer og fortsætter interaktionen. Denne frem-og-tilbage-kommunikationsproces gør det muligt for verifikatoren at blive overbevist om sandheden af ​​udsagnet.

Ikke-interaktive Zero-Knowledge Proofs

I et ikke-interaktivt nul-viden bevis system, skaber beviseren et enkelt bevis, som beviseren selvstændigt kan verificere uden yderligere interaktion.

Ud af to er interaktive nulvidensbeviser mere beregningsintensive, da interaktiv ZKP-teknologi udfører yderligere beregninger på grund af frem-og-tilbage-interaktioner.

Nul videnssikre applikationer og brugssager

Her er nogle eksempler på brug af nul-viden protokoller.

Godkendelse

Zero-knowledge proofs (ZKP'er) kan bruges til at godkende brugere uden at udveksle hemmelige oplysninger, såsom brugernavne eller adgangskoder. Dette kan forbedre brugeroplevelsen og frigøre virksomheder fra at opbevare enorme mængder brugerdata på deres servere.

Private Transaktioner

Blockchain-transaktioner er ikke private. I stedet er de knyttet til pseudonyme crypto wallet-adresser. Og regeringer kan spore disse transaktioner, så de kan fange mørke net-kriminelle.

Det er legitimt at fange kriminelle ved at spore disse transaktioner. Men hvad med et undertrykkende regime, der holder styr på almindelige kryptobrugere gennem information, der er gemt i den offentlige finans?

Ved at implementere nulvidensbeviser kan virksomheder muliggøre afskærmede transaktioner, hvor afsender- og modtageradresser og transaktionsbeløb er skjult for den offentlige blockchain.

For eksempel, ZCash og Monero tilbyder private transaktioner ved hjælp af nulvidensbeviser.

Sikrede forsyningskæder

Brugen af ​​nul-viden bevis kan øge sikkerheden i en forsyningskæde. Det kan verificere dataintegritet, validere leverandørers legitimationsoplysninger, bevise ægtheden af ​​produkter eller tjenester og muliggøre sikker sporing uden behov for at afsløre nogen følsomme oplysninger.

Desuden giver beviser på nulviden virksomheder mulighed for at bevise over for regulatorer og myndigheder, at de overholder gældende love og industristandarder.

Bekræftelse af privat identitet

Nulvidensbeviser hjælper med at beskytte brugernes privatliv. Myndigheder kan verificere enhver persons identitet uden at skulle afsløre følsomme oplysninger.

For eksempel en decentraliseret finans (DeFi) app skal muligvis bekræfte, at en bruger tilhører et bestemt land. Den traditionelle proces kræver, at brugeren indsender deres pasoplysninger eller kørekortnummer. Men ved hjælp af en tredjeparts ZKP-baseret identitetsprotokol kan brugeren bevise, at de er fra en liste over tilladte lande, selv uden at fortælle deres landenavn.

Bevis for medlemskaber

Zero-knowledge proof kan give brugere mulighed for at bevise, at de er en del af et stort offentligt sæt uden at fortælle, hvilken del af det offentlige sæt de tilhører.

For eksempel lancerede den hollandske ING Bank sit nulkendingssæt-medlemskab (ZKSM), hvilket giver brugerne mulighed for at bevise, at de er medlemmer af EU uden at fortælle, hvilke lande de bor i.

Ulemper ved at bruge et Zero-Knowledge Bevis

Zero-viden bevis giver betydelige fordele. Men de har også nogle hager.

Den største udfordring er hardwareomkostningerne. Generering af nul-viden beviser kræver komplekse beregninger, ofte udført på specialiserede maskiner, der er dyre i indkøb.

Desuden kræver verificering af beviser også komplekse beregninger. Så det er ikke muligt at implementere nul-viden bevis, medmindre virksomheder har store budgetter til det samme.

Også manglen på træningsressourcer og udviklerværktøjer til ZKP-applikationer hæmmer en bredere anvendelse af nul-viden beviser.

Nulvidensbeviser for at forbedre privatlivets fred

Hackere og trusselsaktører forsøger konstant at få fat i dine følsomme oplysninger. Så tag de nødvendige skridt for at beskytte dine data. Søg efter applikationer baseret på nul-viden beviser og brug dem til at beskytte dit privatliv og sikkerhed.

Du bør også bruge nul-viden-kryptering for at beskytte dine følsomme data.