อธิบายการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์

1.ข้อพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์คืออะไร?

การพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์ (ZK) เป็นโปรโตคอลการเข้ารหัสที่ช่วยให้บุคคลหนึ่ง (ผู้พิสูจน์) สามารถโน้มน้าวผู้อื่น (ผู้ตรวจสอบ) ว่าการกล่าวอ้างบางข้อเป็นจริงโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดใด ๆ เกี่ยวกับการอ้างสิทธิ์นั้นเอง

นักวิจัย Shafi Goldwasser, Silvio Micali และ Charles Rackoff นำเสนอแนวคิดนี้เป็นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เป้าหมายหลักของการพิสูจน์ ZK คือการโน้มน้าวผู้ตรวจสอบว่าการกล่าวอ้างนั้นเป็นความจริง โดยไม่เปิดเผยข้อมูลใดๆ นอกเหนือจากความจริงของการกล่าวอ้าง

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ที่ดีควรเป็นไปตามเกณฑ์สามประการต่อไปนี้:

1. ความสมบูรณ์: ผู้ตรวจสอบจะยอมรับการพิสูจน์ที่มีความเป็นไปได้สูงหากข้อเสนอนั้นเป็นจริง และทั้งผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบจะปฏิบัติตามระเบียบการ
2. ความสมบูรณ์: หากการกล่าวอ้างไม่เป็นความจริง ผู้พิสูจน์ก็ไม่ควรจะสามารถโน้มน้าวผู้ตรวจสอบฝ่ายตรงข้ามได้ เว้นแต่ในสถานการณ์ที่ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง
3. ความรู้เป็นศูนย์: แม้หลังจากมีส่วนร่วมกับผู้พิสูจน์แล้ว ผู้ตรวจสอบจะเข้าใจเพียงความจริงของคำกล่าวเท่านั้น และไม่มีสิ่งใดเกี่ยวกับความลับอีกเลย

หลักฐาน ZK มีหลายประเภท:

หลักฐาน ZK แบบโต้ตอบ

การพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์เชิงโต้ตอบจำเป็นต้องมีการสื่อสารกลับไปกลับมาระหว่างผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบ

การพิสูจน์ ZK แบบไม่โต้ตอบ

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์แบบไม่โต้ตอบจะให้การพิสูจน์ขนาดกะทัดรัดที่สามารถตรวจสอบได้ในขั้นตอนเดียว

หลักฐาน ZK ทางสถิติ

การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้เชิงสถิตินำเสนอความถูกต้องในการคำนวณโดยมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อย

หลักฐานความรู้ (PoK)

PoK เป็นคลาสย่อยของการพิสูจน์ ZK ที่แสดงว่าผู้พิสูจน์มีความรู้เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับข้อความนั้น

หลักฐานการสับเปลี่ยนและช่วง

หลักฐาน ZK เหล่านี้ใช้ในการลงคะแนนเสียงทางอิเล็กทรอนิกส์และธุรกรรมการรักษาความเป็นส่วนตัว

โปรโตคอลซิกมา

โปรโตคอล Sigma เป็นคลาสของการพิสูจน์ ZK ที่เกี่ยวข้องกับสามขั้นตอน: ความมุ่งมั่น ความท้าทาย และการตอบสนอง

กันกระสุน

กันกระสุนได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การพิสูจน์ช่วงที่มีประสิทธิภาพสำหรับชุดค่าจำนวนมาก

2.การพิสูจน์ความรู้แบบไม่มีศูนย์ทำงานอย่างไร

หลักฐาน ZK ช่วยให้ผู้พิสูจน์สามารถชักชวนผู้ตรวจสอบความถูกต้องของข้อความได้โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับการยืนยันนั้น ผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบโต้ตอบกันในโปรโตคอลหลายรอบ และในตอนสรุป ผู้ตรวจสอบจะพัฒนาความมั่นใจในความจริงของการกล่าวอ้างโดยไม่ต้องเรียนรู้ ข้อมูลเพิ่มเติมใดๆ เกี่ยวกับความลับ

ลองใช้ "ปัญหาสามสี" หรือที่เรียกว่า "ปัญหาการระบายสีกราฟ" เพื่อเป็นตัวอย่างการทำงานของ ZK-proofs

ปัญหา

ลองจินตนาการว่าคุณมีแผนที่ที่มีหลายพื้นที่ (จุดยอด) เชื่อมต่อกันด้วยเส้น (ขอบ) และนี่คือปัญหา เป้าหมายคือการใช้หนึ่งในสามสีในการระบายสีแต่ละภูมิภาค เพื่อไม่ให้สองส่วนที่อยู่ติดกันมีสีเดียวกัน คุณสามารถโน้มน้าวคนที่คุณตระหนักถึงการใช้สีที่ถูกต้องโดยไม่เปิดเผยเฉดสีจริงที่มอบให้กับแต่ละภูมิภาคได้หรือไม่

โซลูชันที่ใช้โปรโตคอล ZK-proofs

ตั้งค่า

ผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบต่างเห็นด้วยกับภูมิภาคและลิงก์ของกราฟ (แผนที่)

คำแถลง

ผู้พิสูจน์ยืนยันว่ากราฟที่ให้มามีสีสามสีที่เชื่อถือได้

รอบที่ 1: ความมุ่งมั่น

ผู้พิสูจน์เลือกสีแบบสุ่มสำหรับแต่ละสถานที่อย่างเป็นความลับโดยไม่เปิดเผย ผู้พิสูจน์อักษรจะมอบสัญญาที่เข้ารหัสหนึ่งรายการแก่ผู้ตรวจสอบแทนในแต่ละภูมิภาค ผู้ตรวจสอบไม่สามารถมองเห็นสีที่อยู่ในข้อผูกพันได้ เนื่องจากสีเหล่านั้นถูกล็อคเหมือนกล่อง

รอบ 2: ความท้าทาย

ผู้ตรวจสอบเลือกภูมิภาคแบบสุ่มและขอให้ผู้พิสูจน์เปิดข้อผูกพันสำหรับโซนนั้น ๆ ผู้พิสูจน์จะต้องเปิดเผยความมุ่งมั่นของพื้นที่นั้น

รอบ 3: การตอบสนอง

หลังจากตัดสินใจเลือกสีแล้ว ผู้พิสูจน์จะต้องพิสูจน์ว่าสีที่เปิดเผยนั้นถูกต้อง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแสดงความแตกต่างของสีระหว่างส่วนที่อยู่ติดกัน ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบการตอบสนองเพื่อให้แน่ใจว่าผู้พิสูจน์ได้ปฏิบัติตามกฎอย่างถูกต้อง

การวนซ้ำ

รอบที่ 2 และ 3 ซ้ำหลายครั้งโดยใช้ภูมิภาคต่างๆ ที่ได้รับการสุ่มเลือก ขั้นตอนนี้ซ้ำหลายครั้งตามความจำเป็นเพื่อสร้างความเชื่อมั่นในระดับสูงต่อความจริงของคำยืนยันของผู้พิสูจน์

บทสรุป

ผู้ตรวจสอบจะมั่นใจได้ว่าผู้ทดสอบมีสีสามสีที่ถูกต้องจริง ๆ โดยไม่ทราบสีจริงที่ใช้ หากผู้ทดสอบให้คำตอบที่ถูกต้องเป็นประจำในแต่ละรอบ

เครื่องมือตรวจสอบจะค่อยๆ เพิ่มความสามารถของผู้พิสูจน์ในการจดจำสีสามสีของกราฟที่ถูกต้องโดยทำซ้ำขั้นตอนสำหรับภูมิภาคต่างๆ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติความรู้เป็นศูนย์จะยังคงอยู่ เนื่องจากผู้ตรวจสอบไม่เคยค้นพบสีจริงที่กำหนดให้กับแต่ละภูมิภาคในระหว่างขั้นตอน

ภาพประกอบด้านบนแสดงให้เห็นว่า ZK-proofs สามารถนำมาใช้เพื่อโน้มน้าวผู้อื่นได้อย่างไรว่ามีโซลูชันอยู่ในขณะที่ยังคงรักษาเอกลักษณ์ของโซลูชันไว้เป็นความลับ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพในการเพิ่มความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยในแอปพลิเคชันต่างๆ

3.การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์มีประโยชน์อย่างไร?

ZK-proofs เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ซึ่งมีการใช้งานมากมายในหลากหลายสาขา และจัดการกับปัญหาความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยที่สำคัญ

การพิสูจน์ ZK มีความสำคัญในโลกของ สกุลเงินดิจิทัล ในการปรับปรุงความเป็นส่วนตัวของธุรกรรมและความสามารถในการปรับขนาด อนุญาตให้ทำธุรกรรมโดยไม่ระบุชื่อโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดของธุรกรรมหรือข้อมูลประจำตัวของผู้ใช้ เช่นเดียวกับในกรณีของสกุลเงินดิจิทัลที่เน้นความเป็นส่วนตัว เช่น Zcash (ZEC)

สามารถใช้ ZK-proofs ในช่องการตรวจสอบสิทธิ์และการควบคุมการเข้าถึงเพื่อสาธิตความเข้าใจรหัสผ่านหรือคีย์การเข้ารหัสโดยไม่ต้องเปิดเผยรหัสผ่านหรือคีย์เอง ส่งผลให้มีเทคนิคการรับรองความถูกต้องที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้และปลอดภัยยิ่งขึ้น

นอกจากนี้ เอกสาร ZK-proof ยังใช้ในระบบการลงคะแนนแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งอนุญาตให้ผู้มีสิทธิเลือกตั้งแสดงให้เห็นถึงความชอบธรรมของการลงคะแนนเสียงของตนโดยไม่ต้องเปิดเผยการลงคะแนนจริง ปกป้องทั้งความเป็นส่วนตัวของผู้มีสิทธิเลือกตั้งและความสมบูรณ์ของกระบวนการเลือกตั้ง

การพิสูจน์ ZK ยังส่งผลต่อการถ่ายโอนและการตรวจสอบข้อมูลที่ปลอดภัย ทำให้ด้านหนึ่งสามารถแสดงให้เห็นถึงความแม่นยำของการคำนวณข้อมูลส่วนตัวโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูล

การพิสูจน์ความรู้แบบ Zero-Knowledge สามารถปรับปรุงความเป็นส่วนตัวของธุรกรรมใน สกุลเงินดิจิทัลของธนาคารกลาง (CBDC) โดย การอำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมส่วนตัว และรักษาความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ ด้วยการสร้างสมดุลระหว่างความเป็นส่วนตัวและความโปร่งใสในธุรกรรม CBDC การพิสูจน์ ZK ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลเฉพาะของธุรกรรม

4.ZK-proofs สามารถรวมเข้ากับแพลตฟอร์ม blockchain ได้หรือไม่?

ใช่ ZK-proofs สามารถรวมเข้ากับ แพลตฟอร์มบล็อคเชน ได้ และในความเป็นจริง พวกมันได้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในเครือข่ายบล็อคเชนต่างๆ ZK-proofs มอบเทคนิคที่มีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความเป็นส่วนตัวในระบบบล็อกเชน

เมื่อรวมเข้ากับแพลตฟอร์มบล็อกเชน ZK-proofs สามารถตอบสนองวัตถุประสงค์หลายประการ:

ความเป็นส่วนตัวและการรักษาความลับ

ZK-proofs ช่วยให้สามารถทำธุรกรรมส่วนตัวได้ โดยอนุญาตให้ผู้ใช้ทำธุรกรรมโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลพื้นฐาน เช่น จำนวนเงินของธุรกรรม และที่อยู่ของผู้ส่งและผู้รับ การปรับปรุงความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้บนบล็อกเชนแบบเปิดขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

การตรวจสอบและการตรวจสอบ

โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลหรือข้อมูลที่แท้จริง สามารถใช้ ZK-proofs เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณหรือข้อความเฉพาะได้ สิ่งนี้รับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูลและทำให้ขั้นตอนการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพเป็นไปได้

ความสามารถในการขยายขนาด

การพิสูจน์ ZK สามารถเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของแพลตฟอร์มโดยนำเสนอการพิสูจน์ที่กระชับสำหรับการคำนวณที่ซับซ้อน ซึ่งสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในการคำนวณและการจัดเก็บบนบล็อกเชนได้

ตัวตนและการรับรองความถูกต้อง

การใช้ ZK-proofs เพื่อการตรวจสอบตัวตนและการตรวจสอบตัวตนที่ปลอดภัยในขณะเดียวกันก็ปกป้องความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ ทำให้แอปพลิเคชันที่ใช้บล็อกเชนมีความปลอดภัยมากขึ้น

การทำงานร่วมกันแบบข้ามสายโซ่

ZK-proofs สามารถช่วยในเรื่องการสื่อสารข้ามสายโซ่และการถ่ายโอนสินทรัพย์ ในขณะเดียวกันก็ปกป้องความเป็นส่วนตัวด้วยการอำนวยความสะดวก ในการทำงานร่วมกันระหว่างเครือข่ายบล็อกเชนต่างๆ

5.ข้อพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์มีข้อเสียอย่างไร

ZK-proofs ให้ประโยชน์ด้านความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัย แต่อาจต้องใช้การประมวลผลอย่างเข้มข้นและซับซ้อนในการนำไปใช้

การพัฒนาและการตรวจสอบ ZK-proofs อาจต้องใช้ทรัพยากรและการคำนวณสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการพิสูจน์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้ใช้เวลาในการประมวลผลธุรกรรมนานขึ้นและมีการคำนวณมากขึ้น ซึ่งอาจทำให้ระบบบล็อกเชนขยายขนาดได้ยากขึ้น

นอกจากนี้ การพิสูจน์ ZK อาจเพิ่มชั้นของความซับซ้อนที่อาจทำให้โปรโตคอลตรวจสอบและตรวจสอบได้ยากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยหรือข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ แม้ว่าการพิสูจน์ ZK จะปรับปรุงความเป็นส่วนตัวด้วยการซ่อนข้อมูล แต่ก็อาจอำนวยความสะดวกให้กับกิจกรรมที่ผิดกฎหมายในบางสถานการณ์ ซึ่งสร้างปัญหาในการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

การพิสูจน์ ZK อาจไม่เหมาะสมสำหรับทุกกรณีการใช้งานหรือทุกภาคส่วน เนื่องจากจำเป็นต้องมีการฝึกอบรมและประสบการณ์เฉพาะเพื่อนำไปใช้อย่างเหมาะสม ซึ่งอาจป้องกันไม่ให้มีการใช้และนำไปใช้อย่างแพร่หลายในหลายสาขา

แม้ว่า ZK-proofs จะให้คุณสมบัติความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยที่เป็นประโยชน์ แต่ข้อเสียของมันจำเป็นต้องมีการศึกษาอย่างรอบคอบและประเมินผลข้อเสียที่เกี่ยวข้องก่อนที่จะนำไปใช้ในระบบหรือแอปพลิเคชันเฉพาะ

ข้อสงวนสิทธิ์：

1. บทความนี้พิมพ์ซ้ำจาก [Cointelegraph] ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้แต่งต้นฉบับ [SHIRAZ JAGATI] หากมีการคัดค้านการพิมพ์ซ้ำนี้ โปรดติดต่อทีมงาน Gate Learn แล้วพวกเขาจะจัดการโดยเร็วที่สุด
2. การปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่นดำเนินการโดยทีมงาน Gate Learn เว้นแต่จะกล่าวถึง ห้ามคัดลอก แจกจ่าย หรือลอกเลียนแบบบทความที่แปลแล้ว