Offre de cryptomonnaies plusieurs avantages par rapport aux monnaies conventionnelles, notamment la décentralisation, la transparence et l'immuabilité. Bien que la blockchain offre un pseudo-anonymat, n'importe qui peut consulter l'historique des transactions d'une adresse. Et avec suffisamment d'efforts, quelqu'un peut utiliser ces données pour éventuellement retrouver le propriétaire d'un compte.
Les preuves à connaissance nulle, ou ZKP, sont des schémas de cryptographie qui pourraient aider à résoudre ces problèmes. Dans cet article, nous verrons comment conceptualiser les preuves à connaissance nulle, comment elles pourraient révolutionner la cryptographie et leurs implications plus larges.
Les preuves à connaissance nulle pourraient fournir un niveau élevé d’anonymat aux crypto-monnaies et à d’autres cas d’utilisation.
Comprendre les preuves à connaissance nulle
Une preuve à connaissance nulle est une méthode par laquelle une personne peut prouver à une autre personne qu'elle possède des connaissances sans simplement révéler ces connaissances.
La meilleure façon de comprendre les preuves à connaissance nulle est de procéder à une expérience de pensée connue sous le nom de La grotte d'Ali Baba:
Supposons qu'il existe une grotte en forme d'anneau avec une entrée d'un côté et une porte magique bloquant le côté opposé. Victor connaît le mot secret mais veut savoir si Peggy le connaît sans révéler le secret.
Tout d'abord, Peggy et Victor étiquettent les chemins de gauche et de droite depuis l'entrée comme A et B. Ensuite, Victor attend à l'extérieur de la grotte pendant que Peggy entre, en empruntant le chemin A ou B. Enfin, Victor entre dans la grotte et crie le chemin qu'il veut qu'elle prenne pour sortir de la grotte, A ou B, au hasard.
Si Peggy connaît le mot secret, elle peut facilement ouvrir la porte et revenir par l'un ou l'autre chemin. Mais si elle ne le connaît pas, elle n'a que 50 % de chances de deviner correctement. Et après avoir répété l'expérience plusieurs fois, ses chances de réussir seraient minimes.
La La grotte d'Ali Baba L'expérience de pensée est une preuve à connaissance nulle car Peggy n'a pas besoin de révéler le mot secret à Victor pour prouver qu'elle le connaît. Au lieu de cela, elle peut démontrer sa connaissance à Victor en résolvant un problème aléatoire qui nécessite cette connaissance. Mais, en même temps, l'expérience ne prouve rien à des tiers.
Les preuves à connaissance nulle ont trois exigences :
- Complétude: Si une affirmation est vraie, le vérificateur peut certifier que le prouveur possède l’information sans aucun doute.
- Solidité: L’affirmation ne peut pas être falsifiée et le vérificateur ne peut pas être faussement convaincu que le prouveur possède l’information.
- Zéro-connaissance: Le vérificateur ne peut connaître aucune information au-delà du fait que la déclaration soit vraie ou fausse.
Enfin, il convient de noter qu'il existe de nombreux systèmes différents utilisés pour créer des preuves à connaissance nulle. Bien que la plupart soient basés sur zk-SNARK (à l'exception de Bulletproofs), il existe de nombreuses options différentes qui offrent différents niveaux de transparence et d'universalité et utilisent différents paradigmes de programmation. Et certaines pourraient même être plausiblement sécurisées après l'ère quantique.
Avantages et inconvénients des preuves à connaissance nulle
Les preuves à connaissance nulle impliquent une série de compromis qui peuvent ou non être optimaux selon le cas d’utilisation.
Les avantages et les inconvénients les plus importants incluent :
Preuves à connaissance nulle en cryptographie
Les preuves à connaissance nulle sont devenues une approche populaire pour accroître la confidentialité des crypto-monnaies. Bien sûr, l'exemple le plus célèbre de preuves à connaissance nulle dans les crypto-monnaies est Zcash et son approche zk-SHARKs de la cryptographie. En utilisant ces preuves, Zcash propose des transactions entièrement protégées, offrant aux participants confidentialité maximale.
Bitcoin vérifie les transactions en reliant l'adresse de l'expéditeur, l'adresse du destinataire et les valeurs d'entrée et de sortie sur la blockchain publique. En revanche, Zcash protège les transactions et utilise une preuve à connaissance nulle pour valider les transactions avec une probabilité élevée. Par conséquent, les transactions Zcash sont entièrement privées.
Zcash peut exploiter des preuves à connaissance nulle, mais ce n'est pas le seul moyen de garantir la confidentialité. Par exemple, CryptoNote de Monero regroupe les transactions, ce qui rend impossible la distinction des entrées. Comme il nécessite moins de calculs, Monero est considéré comme plus facile à utiliser que Zcash pour le moment, bien que les deux offrent des options privées.
Bien entendu, les cryptomonnaies axées sur la confidentialité ont fait l'objet d'un examen réglementaire important. Par exemple, le président Biden's Un récent décret exécutif a clairement indiqué que le gouvernement entendait freiner le financement illicite, une préoccupation majeure pour les cryptomonnaies axées sur la confidentialité, qui rendent impossible pour les régulateurs de retracer les transactions potentiellement sur le marché noir.
Bien que vous puissiez utiliser des preuves à connaissance nulle pour vérifier n'importe quelle relation, la génération de preuves pour des fonctions complexes nécessite beaucoup de calculs et est peu pratique pour la plupart des applications. Les zk-SNARK peuvent être ajoutés aux solutions de grand livre distribué en tant que couche de sécurité à connaissance nulle, mais il existe également des implémentations dans le monde des contrats intelligents.
Les rollups sont un Protocole de couche 2 Construit sur Ethereum, il permet aux utilisateurs de regrouper plusieurs transferts en une seule transaction. Les rollups à connaissance nulle, ou ZK Rollups, sont des processus de contrats intelligents qui font abstraction des détails des transactions pour préserver la confidentialité tout en accélérant les transactions en les déplaçant hors de la blockchain Ethereum principale.
Autres applications à connaissance nulle
Les preuves à connaissance nulle ont des applications au-delà des cryptomonnaies. Le même concept est utile dans toute situation où les utilisateurs peuvent vouloir éviter de divulguer leur identité. Comme le montre l'expérience de pensée de la caverne d'Ali Baba, vous n'avez même pas besoin d'ordinateurs pour mettre en œuvre des preuves à connaissance nulle, il suffit d'une compréhension des mathématiques sous-jacentes.
Les applications ZKP les plus prometteuses incluent :
- Authentification:La plupart des services demandent aux utilisateurs de saisir leur nom d'utilisateur et leur mot de passe, mais le nombre croissant de violations de données souligne pourquoi cela constitue un problème. Les preuves à connaissance nulle pourraient créer une authentification sans mot de passe, offrant aux consommateurs une plus grande sécurité lors de la connexion aux services.
- Messagerie Privée:De nombreuses applications de messagerie privée s'appuient sur un chiffrement de bout en bout pour sécuriser le contenu, mais elles nécessitent toujours que les utilisateurs vérifient leur identité auprès d'un serveur. Les preuves à connaissance nulle pourraient permettre une messagerie à confidentialité renforcée en éliminant la nécessité de lier des informations d'identification à un message donné.
- Désarmement nucléaire:Les chercheurs ont suggéré un moyen pour les inspecteurs de confirmer qu'un objet n'est pas une arme nucléaire sans enregistrer, partager ou révéler son fonctionnement interne. De cette façon, les gouvernements n'ont pas à faire confiance aux inspecteurs pour ne pas voler des secrets commerciaux ou espionner leurs opérations internes.
En résumé
Les preuves à connaissance nulle permettent à une partie de prouver ses connaissances à une autre partie sans réellement les divulguer. Les cryptomonnaies axées sur la confidentialité exploitent ces principes pour offrir un anonymat complet à leurs utilisateurs de blockchain dans le monde de la cryptographie. Cependant, il existe également de nombreuses applications différentes au-delà de la cryptographie.
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