Was ist Null-Wissen-Beweis (ZKP)? Wie verbessert es die Privatsphäre der Blockchain?

Zero-Knowledge Proof (ZKP) ist eine kryptografische Methode, die es einer Partei ermöglicht, einer anderen zu beweisen, dass eine bestimmte Aussage wahr ist, ohne zusätzliche Informationen zu enthüllen, die über die Tatsache hinausgehen, dass die Aussage tatsächlich wahr ist. Dieses Konzept, das erstmals in den 1980er Jahren von Shafi Gold Flut, Silvio Micali und Charles Rackoff eingeführt wurde, ist im Bereich von Blockchain und Kryptowährung, in denen Datenschutz und Sicherheit von größter Bedeutung sind, immer wichtiger geworden.

ZKP arbeitet nach dem Prinzip, Wissen zu beweisen, ohne das Wissen selbst offenzulegen. Wenn Alice beispielsweise Bob beweisen will, dass sie die Lösung für ein Puzzle kennt, ohne die Lösung zu enthüllen, kann sie einen Null-Wissen-Beweis verwenden. Diese Methode stellt sicher, dass Bob von Alices Wissen überzeugt ist, aber er lernt nichts über die Lösung selbst.

Wie funktionieren Null-Wissen-Beweise für

Die Mechanik von ZKP beinhaltet eine Reihe von Wechselwirkungen zwischen einem Prover und einem Verifizierer. Der Prover zielt darauf ab, den Überzeuger der Wahrheit einer Aussage zu überzeugen, ohne zugrunde liegende Informationen zu enthüllen. Dieser Prozess umfasst normalerweise mehrere Schritte:

• Aussage und Zeuge : Der Prover hat eine Erklärung und einen Zeugen (die geheimen Informationen, die die Erklärung beweisen). Beispielsweise könnte die Erklärung "Ich kenne das Passwort für dieses Konto" und der Zeuge wäre das eigentliche Passwort.
• Herausforderung und Reaktion : Der Verifier stellt eine Herausforderung für den Prover aus, der dann auf eine Weise reagiert, die die Erklärung beweist, ohne den Zeugen zu enthüllen. Dies kann mehrmals wiederholt werden, um das Konfidenzniveau des Verifizierers zu erhöhen.
• Überprüfung : Der Überprüfer überprüft die Antwort, um sicherzustellen, dass sie mit der Erklärung übereinstimmt. Wenn die Antwort korrekt ist, ist der Überprüfer von der Wahrheit der Aussage überzeugt, ohne den Zeugen zu kennen.

ZKP in Blockchain und Kryptowährung

Im Kontext von Blockchain und Kryptowährung spielen Zero-Knowledge-Beweise eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Privatsphäre und Sicherheit. Herkömmliche Blockchain -Transaktionen sind transparent und können verfolgt werden, was den Benutzern Privatsphäre darstellt. ZKP befasst sich mit diesem Problem, indem die Transaktionen überprüft werden können, ohne den Absender, den Empfänger oder den beteiligten Betrag anzugeben.

Eine der bemerkenswertesten Implementierungen von ZKP in Blockchain ist ZCASH , eine Kryptowährung, bei der keine Wissensbeweise verwendet werden, um eine verbesserte Privatsphäre bereitzustellen. In ZCASH sind Transaktionen abgeschirmt, was bedeutet, dass die Details der Transaktion verschlüsselt sind und nur die beteiligten Parteien sie sehen können. Dies wird durch eine Art von Null-Wissen-Beweis erreicht, das als ZK-Snarks bezeichnet wird (null-kenntnissparende nicht-interaktive Argument des Wissens).

Arten von Null-Wissen-Beweisen

In Blockchain und Kryptowährung werden verschiedene Arten von ZKP verwendet, die jeweils eigene Stärken und Anwendungen haben:

• ZK-SNARKS : Diese sind prägnant und nicht interaktiv, was bedeutet, dass der Beweis schnell und ohne weitere Wechselwirkung zwischen dem Prover und dem Verifizierer verifiziert werden kann. Sie werden in Zcash und anderen von Privatsphäre ausgerichteten Kryptowährungen verwendet.
• ZK-Starks : Diese sind skalierbar und transparent und bieten ein höheres Maß an Sicherheit und Effizienz. Sie werden in Projekten wie Starkware verwendet, die das Maßstab von Ethereum beabsichtigen sollen.
• Bulletproofs : Diese sind kürzer und effizienter als ZK-Snarks, wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, bei denen eine Beweisgröße ein Problem darstellt. Sie werden in Kryptowährungen wie Monero verwendet, um die Privatsphäre zu verbessern.

Verbesserung der Blockchain -Privatsphäre mit ZKP

ZKP verbessert die Blockchain -Privatsphäre erheblich, indem sie vertrauliche Transaktionen ermöglicht. So erreicht es dies:

• Vertrauliche Transaktionen : Durch die Verwendung von ZKP können Blockchain -Netzwerke Transaktionen verarbeiten, bei denen der Betrag, der Absender und der Empfänger vor dem öffentlichen Hauptbuch versteckt sind. Dies bedeutet, dass während der Transaktion auf der Blockchain überprüft und aufgezeichnet wird, die Details privat bleiben.
• Anonymität : ZKP ermöglicht es Benutzern, das Eigentum an Fonds zu beweisen, ohne ihre Identität zu enthüllen. Dies ist besonders wichtig für Benutzer, die ihre Anonymität beibehalten möchten, während sie öffentliche Blockchains abwickeln.
• Vorschriften für die regulatorische Einhaltung : Während der Verbesserung der Privatsphäre kann ZKP auch zur Einhaltung der regulatorischen Anforderungen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Benutzer nachweisen, dass eine Transaktion bestimmte Regeln (wie Anti-Geldwäsche-Vorschriften) hält, ohne die Transaktionsdetails zu enthüllen.

Praktische Anwendungen von ZKP in Blockchain

Mehrere Blockchain -Projekte und Kryptowährungen haben ZKP implementiert, um die Privatsphäre und Sicherheit zu verbessern. Hier sind einige bemerkenswerte Beispiele:

• ZCASH : Wie bereits erwähnt, verwendet ZCASH ZK-SNARKS , um abgeschirmte Transaktionen zu ermöglichen, und bietet den Benutzern die Möglichkeit, ihre Transaktionsdetails privat zu halten.
• Monero : Monero verwendet kugelsichere , um die Privatsphäre seiner Transaktionen zu verbessern. Während Monero durch Ringsignaturen und Stealth -Adressen bereits ein hohes Maß an Privatsphäre anbietet, reduzieren Bulletproofs die Größe und die Kosten von Transaktionen weiter.
• Ethereum : Ethereum hat den Einsatz von ZK-Starks zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Privatsphäre untersucht. Projekte wie Starkware arbeiten daran, ZK-Starks in Ethereum zu integrieren, um private und skalierbare Transaktionen zu ermöglichen.

Implementierung von ZKP in einem Blockchain -Projekt

Für Entwickler, die an der Implementierung von ZKP in ihren Blockchain -Projekten interessiert sind, finden Sie hier die Schritte:

• Wählen Sie den richtigen ZKP-Typ : Abhängig von den spezifischen Anforderungen des Projekts wählen Sie zwischen ZK-Snarks , ZK-Starks oder Bulletproofs . Jeder Typ hat seine eigenen Kompromisse in Bezug auf Effizienz, Sicherheit und Komplexität.
• ZKP -Bibliotheken integrieren : Verwenden Sie vorhandene Bibliotheken und Frameworks, die ZKP unterstützen. Beispielsweise wird die Bibliothek Libsnark üblicherweise für ZK-Snarks verwendet, während Kairo für ZK-Starks verwendet wird.
• Entwerfen Sie das Protokoll : Entwerfen Sie das Protokoll so, dass ZKP in den Transaktionsprüfungsprozess einbezieht. Dies beinhaltet die Definition, wie der Prover und der Verifizierer interagieren und wie die Beweise erzeugt und verifiziert werden.
• Testen und validieren : Testen Sie die Implementierung gründlich, um sicherzustellen, dass das ZKP wie beabsichtigt funktioniert und keine Schwachstellen einführt. Dies beinhaltet das Testen der Datenschutz- und Sicherheitsaspekte der Transaktionen.
• Bereitstellen und Überwachung : Stellen Sie die ZKP -fähige Blockchain bereit und überwachen Sie deren Leistung und Sicherheit. Aktualisieren und verbessern Sie die Implementierung kontinuierlich auf der Grundlage von Feedback und neuen Entwicklungen im Bereich.

Häufig gestellte Fragen

F: Können Null-Wissen-Beweise für andere Zwecke als die Privatsphäre in Blockchain verwendet werden?

A: Ja, ZKP kann für verschiedene andere Zwecke in Blockchain verwendet werden, z.

F: Gibt es Einschränkungen oder Herausforderungen, die mit der Implementierung von Null-Knowledge-Beweisen verbunden sind?

A: Ja, die Implementierung von ZKP kann aufgrund der Komplexität der beteiligten kryptografischen Techniken eine Herausforderung sein. Darüber hinaus kann ZKP rechenintensiv sein, was sich auf die Leistung und Skalierbarkeit der Blockchain auswirken kann. Es gibt auch anhaltende Bedenken hinsichtlich der Sicherheit bestimmter Arten von ZKP , wie z. B. das Potenzial für Quantum Computing, einige der zugrunde liegenden kryptografischen Annahmen zu brechen.

F: Wie wirken sich Null-Wissen-Beweise auf die Transparenz von Blockchain aus?

A: ZKP kann die Transparenz von Blockchain verringern, indem Transaktionen überprüft werden können, ohne die Details anzugeben. Dies verbessert die Privatsphäre, kann es auch schwieriger machen, die Blockchain für böswillige Aktivitäten zu prüfen und zu überwachen. Einige Implementierungen von ZKP ermöglichen jedoch selektive Transparenz, bei denen bestimmte Parteien bei Bedarf auf die Transaktionsdetails zugreifen können.

F: Können Null-Wissen-Beweise in Verbindung mit anderen Datenschutzverbesserungstechnologien verwendet werden?

A: Ja, ZKP kann in Verbindung mit anderen Technologien für Privatsphäre wie Ringsignaturen, Stealth-Adressen und vertraulichen Transaktionen verwendet werden. Die Kombination dieser Technologien kann Blockchain -Benutzern ein höheres Maß an Datenschutz und Sicherheit bieten.