Sıfır bilgi kanıtları açıklandı

1. Sıfır bilgi kanıtı nedir?

Sıfır bilgi (ZK) kanıtı, bir kişinin (kanıtlayanın) diğerini (doğrulayıcıyı) iddianın kendisiyle ilgili herhangi bir ayrıntı açıklamadan belirli bir iddianın doğru olduğuna ikna etmesini sağlayan bir kriptografik protokoldür.

Araştırmacılar Shafi Goldwasser, Silvio Micali ve Charles Rackoff bu fikri ilk kez 1980'lerin başında ortaya attılar. ZK kanıtlamanın temel amacı, doğrulayıcıyı, iddianın doğruluğu dışında herhangi bir bilgi vermeden iddianın doğru olduğuna ikna etmektir.

İyi bir sıfır bilgi kanıtı aşağıdaki üç kriteri karşılamalıdır:

1. Tamlık: Doğrulayıcı, eğer önerme doğruysa ve hem kanıtlayıcı hem de doğrulayıcı protokole uyuyorsa, kanıtı yüksek olasılıkla kabul edecektir.
2. Sağlamlık: Eğer iddia doğru değilse, son derece olası olmayan koşullar dışında, hiçbir kanıtlayıcı doğrulayıcıyı aksi yönde ikna edememelidir.
3. Sıfır bilgi: Doğrulayıcı, kanıtlayıcıyla iletişime geçtikten sonra bile yalnızca ifadenin doğruluğunu anlar ve sır hakkında başka hiçbir şeyi anlamaz.

ZK kanıtlarının farklı türleri vardır:

Etkileşimli ZK provaları

Etkileşimli sıfır bilgi kanıtları, kanıtlayıcı ve doğrulayıcı arasında ileri geri iletişim gerektirir.

Etkileşimli olmayan ZK kanıtları

Etkileşimli olmayan sıfır bilgi kanıtları, tek adımda doğrulanabilen kompakt bir kanıt sağlar.

İstatistiksel ZK kanıtları

İstatistiksel sıfır bilgi kanıtları, küçük bir hata olasılığıyla hesaplama sağlamlığı sunar.

Bilgi kanıtı (PoK)

PoK, kanıtlayıcının ifadeyle ilgili spesifik bilgiye sahip olduğunu gösteren ZK kanıtlarının bir alt sınıfıdır.

Karıştırma ve aralık kanıtları

Bu ZK kanıtları elektronik oylamada ve gizliliğin korunması işlemlerinde kullanılır.

Sigma protokolleri

Sigma protokolleri üç adımı içeren bir ZK kanıt sınıfıdır: taahhüt, meydan okuma ve yanıt.

Kurşun geçirmezler

Kurşun geçirmezler, büyük değer kümeleri için etkili aralık kanıtları sağlamak üzere tasarlanmıştır.

2. Sıfır bilgi kanıtları nasıl çalışır?

ZK kanıtları, bir kanıtlayıcının, iddianın kendisi hakkında herhangi bir bilgi açıklamadan, bir ifadenin doğruluğunu doğrulayanı ikna etmesine olanak tanır. Kanıtlayan ve doğrulayan, protokolün birden fazla turunda etkileşime girer ve sonuç olarak doğrulayıcı, sır hakkında herhangi bir ek bilgi öğrenmeden iddianın doğruluğuna dair güven geliştirir.

ZK kanıtlarının nasıl çalıştığını göstermek için “Grafik Renklendirme Problemi” olarak da bilinen “Üç Renk Problemi”ni kullanalım.

Sorun

Çizgilerle (kenarlarla) birbirine bağlanan birden fazla alana (köşeye) sahip bir haritanız olduğunu hayal edin ve sorun da bu. Amaç, komşu iki parçanın aynı renge sahip olmaması için her bölgeyi renklendirmek için üç renkten birini kullanmaktır. Her bölgeye verilen gerçek renk tonlarını açığa çıkarmadan, birini doğru renklendirmenin farkında olduğunuza ikna edebilir misiniz?

ZK-proofs protokolünü kullanan çözüm

Ayarla

Kanıtlayan ve doğrulayan, grafiğin (haritanın) bölgeleri ve bağlantıları üzerinde hemfikirdir.

İfade

Kanıtlayıcı, sağlanan grafik için güvenilir bir üç renklendirmeye sahip olduğunu iddia ediyor.

1. Tur: Taahhüt

Kanıtlayıcı, her konum için renkleri açıklamadan gizlice rastgele seçer. Bunun yerine kanıtlayıcı, doğrulayıcıya her bölge için şifrelenmiş bir söz sağlar. Doğrulayıcı, taahhütlerin içinde hangi renklerin bulunduğunu göremez çünkü bunlar kutular gibi kilitlidir.

2. Tur: Mücadele

Doğrulayıcı rastgele bir bölge seçer ve kanıtlayıcıdan o belirli bölge için taahhüdü açmasını ister. Kanıtlayan kişi o alanın bağlılığının rengini açıklamalıdır.

3. Tur: Yanıt

Renkleri belirledikten sonra, kanıtlayıcının artık ortaya çıkan renklendirmenin doğru olduğunu kanıtlaması gerekir. Bu, bitişik bölümler arasındaki renk farklılıklarının görüntülenmesini gerektirir. Doğrulayıcı, kanıtlayıcının kurallara doğru şekilde uyduğundan emin olmak için yanıtı inceler.

Yineleme

2. ve 3. turlar rastgele seçilen çeşitli bölgeler kullanılarak birçok kez tekrarlanır. Bu prosedür, kanıtlayıcının iddiasının doğruluğuna yüksek derecede güven kazandırmak için gerektiği kadar tekrarlanır.

Çözüm

Doğrulayıcı, kanıtlayıcının her tur için düzenli olarak geçerli yanıtlar üretmesi durumunda, kullanılan gerçek renkleri bilmeden, kanıtlayıcının gerçekten geçerli bir üç renklendirmeye sahip olduğundan emin olur.

Doğrulayıcı, prosedürü çeşitli bölgeler için tekrarlayarak, kanıtlayıcının grafiğin geçerli bir üç renklendirmesini tanıma kapasitesini kademeli olarak artırır. Ancak, doğrulayıcı prosedür sırasında her bölgeye atanan gerçek renkleri asla keşfedemediği için sıfır bilgi özelliği korunur.

Yukarıdaki çizim, ZK kanıtlarının, bir kişiyi çözümün kimliğini gizli tutarken bir çözümün var olduğuna ikna etmek için nasıl kullanılabileceğini gösterir ve çeşitli uygulamalarda gizliliği ve güvenliği artırmak için güçlü bir araç sunar.

3.Sıfır bilgi kanıtlarının uygulamaları nelerdir?

ZK kanıtları, çeşitli alanlarda birçok kullanıma sahip olan ve önemli gizlilik ve güvenlik sorunlarını ele alan kullanışlı araçlardır.

ZK kanıtları, kripto para birimleri dünyasında işlem gizliliğini ve ölçeklenebilirliği geliştirmek açısından çok önemlidir. Zcash (ZEC) gibi gizlilik odaklı kripto para birimlerinde olduğu gibi, işlemin ayrıntılarını veya kullanıcıların kimliğini açıklamadan anonim işlemlere izin veriyorlar.

ZK kanıtları, kimlik doğrulama ve erişim kontrolü alanlarında, şifrenin veya anahtarın kendisini açığa vurmadan bir şifrenin veya kriptografik anahtarın anlaşıldığını göstermek için kullanılabilir. Bu, daha iyi kullanıcı dostu ve güvenli kimlik doğrulama teknikleri sağlar.

ZK kanıtları aynı zamanda elektronik oylama sistemlerinde de kullanılır; burada seçmenlerin gerçek oyları açıklamadan oylarının meşruiyetini göstermelerine olanak tanır, hem seçmen mahremiyetini hem de seçim sürecinin bütünlüğünü korur.

ZK kanıtlarının aynı zamanda güvenli veri aktarımı ve doğrulaması için de etkileri vardır ve bir tarafa verinin kendisini ifşa etmeden özel veriler üzerindeki hesaplamaların doğruluğunu gösterme yeteneği verir.

Sıfır bilgi kanıtları,özel işlemleri kolaylaştırarak ve kullanıcı anonimliğini koruyarak merkez bankası dijital para birimlerinde (CBDC'ler) işlem gizliliğini artırabilir. ZK kanıtları, CBDC işlemlerinde gizlilik ve şeffaflığı dengeleyerek işlem ayrıntılarını açıklamadan denetlenebilirliği mümkün kılar.

4.ZK kanıtları blockchain platformlarına entegre edilebilir mi?

Evet, ZK kanıtları blockchain platformlarına entegre edilebilir ve aslında çeşitli blockchain ağlarında başarıyla uygulanmıştır. ZK kanıtları, blockchain sistemlerinde verimliliği, güvenliği ve gizliliği artırmak için güçlü bir teknik sağlar.

Blockchain platformlarına entegre edildiğinde ZK kanıtları birden fazla amaca hizmet edebilir:

Gizlilik ve gizlilik

ZK kanıtları özel işlemlere izin vererek kullanıcıların işlem tutarı ve gönderen ve alıcı adresleri gibi temel bilgileri açıklamadan işlem gerçekleştirmesine olanak tanır. Açık blockchainlerde kullanıcı gizliliğinin iyileştirilmesi buna bağlıdır.

Doğrulama ve denetim

Gerçek verileri veya bilgileri açıklamadan ZK kanıtları, belirli hesaplamaların veya ifadelerin doğruluğunu kontrol etmek için kullanılabilir. Bu, veri bütünlüğünü garanti eder ve etkili denetim prosedürlerini mümkün kılar.

Ölçeklenebilirlik

ZK kanıtları, karmaşık hesaplamalar için kısa ve öz kanıtlar sunarak platformun ölçeklenebilirliğini artırabilir, bu da blockchain üzerindeki hesaplama ve depolama yükünü en aza indirmeye yardımcı olabilir.

Kimlik ve kimlik doğrulama

Kullanıcı gizliliğini korurken güvenli kimlik doğrulama ve kimlik doğrulama için ZK kanıtlarını kullanarak blockchain tabanlı uygulamalar daha güvenli olacaktır.

Zincirler arası birlikte çalışabilirlik

ZK kanıtları , çeşitli blockchain ağları arasında birlikte çalışabilirliği kolaylaştırarak gizliliği korurken zincirler arası iletişim ve varlık transferlerine yardımcı olabilir.

5.Sıfır bilgi kanıtlarının dezavantajları nelerdir?

ZK kanıtları gizlilik ve güvenlik avantajları sağlar ancak hesaplama açısından yoğun ve uygulanması karmaşık olabilir.

ZK kanıtlarının geliştirilmesi ve doğrulanması, özellikle daha karmaşık kanıtlamalar için kaynak ve hesaplama açısından yoğun olabilir. Bu, işlemler için daha uzun işlem sürelerine ve daha fazla hesaplama çalışmasına neden olabilir ve bu da blockchain sistemlerinin ölçeklendirilmesini daha zor hale getirebilir.

Ayrıca, ZK kanıtları, protokolün denetlenmesini ve doğrulanmasını daha zor hale getirebilecek bir karmaşıklık katmanı ekleyerek olası güvenlik kusurları veya hataları hakkında endişelere yol açabilir. Ayrıca, ZK kanıtları bilgileri gizleyerek mahremiyeti artırırken, bazı durumlarda yasa dışı faaliyetleri de kolaylaştırarak mevzuata uyum açısından zorluklar yaratabilir.

ZK kanıtları ayrıca tüm kullanım durumları veya sektörler için uygun olmayabilir çünkü bunların düzgün bir şekilde uygulanması özel eğitim ve deneyim gerektirir. Bu durum onların birçok alanda yaygın olarak kullanılmasını ve benimsenmesini engelleyebilir.

ZK kanıtları yararlı gizlilik ve güvenlik özellikleri sağlasa da, dezavantajları, belirli sistemlere veya uygulamalara benimsenmeden önce ilgili ödünleşimlerin dikkatli bir şekilde incelenmesini ve değerlendirilmesini gerektirir.

Yasal Uyarı:

1. Bu makale [Cointelegraph]'dan yeniden basılmıştır. Tüm telif hakları orijinal yazara [SHIRAZ JAGATI] aittir. Bu yeniden basıma itirazlarınız varsa lütfen Gate Learn ekibiyle iletişime geçin; onlar konuyu hemen halledeceklerdir.
2. Sorumluluk Reddi: Bu makalede ifade edilen görüş ve görüşler yalnızca yazara aittir ve herhangi bir yatırım tavsiyesi teşkil etmez.
3. Makalenin diğer dillere çevirileri Gate Learn ekibi tarafından yapılır. Aksi belirtilmedikçe tercüme edilen makalelerin kopyalanması, dağıtılması veya intihal edilmesi yasaktır.