Was ist ein wissensfreier Beweis?

Was ist ein wissensfreier Beweis?

1. Definition

Ein wissensfreier Beweis ist eine mathematische Technik, die es einer Partei (dem Beweiser) ermöglicht, einer anderen Partei (dem Prüfer) zu beweisen, dass sie Kenntnis von einem bestimmten Wert oder einer Reihe von Werten hat, ohne diesen Wert oder andere Informationen darüber preiszugeben.

2. Hauptmerkmale

Wissensfreie Beweise weisen drei Hauptmerkmale auf:

• Vollständigkeit: Wenn der Prüfer den Wert kennt, kann er den Prüfer jederzeit überzeugen.
• Solidität: Wenn der Prüfer den Wert nicht kennt, kann er den Prüfer nicht überzeugen.
• Null Wissen: Der Prüfer erhält keine Informationen über den Wert oder andere Informationen über das Wissen des Prüfers.

3. Wie es funktioniert

Bei einem wissensfreien Beweis erstellt der Prüfer eine Verpflichtung, die ein Hash ihres geheimen Werts ist. Diese Verpflichtung teilen sie dann dem Prüfer mit. Der Prüfer fordert den Prüfer dann mit einer Reihe von Werten heraus. Der Prüfer antwortet mit einem Beweis, der zeigt, dass er den geheimen Wert kennt, ohne ihn preiszugeben.

4. Bewerbungen

Wissensfreie Beweise haben viele potenzielle Anwendungen, darunter:

• Datenschutz: Verschlüsselung von Daten, wobei autorisierten Parteien ermöglicht wird, ihre Authentizität zu überprüfen, ohne ihren Inhalt preiszugeben.
• Blockchain: Ermöglicht sichere und vertrauenswürdige Transaktionen, indem es den Parteien ermöglicht, die Gültigkeit ihrer Informationen nachzuweisen, ohne sensible Daten preiszugeben.
• Abstimmung: Schaffung überprüfbarer Abstimmungssysteme, die die Privatsphäre der Wähler gewährleisten.
• Identifizierung: Identitätsnachweis ohne Offenlegung personenbezogener Daten.

5. Beispiel

Ein vereinfachtes Beispiel für einen wissensfreien Beweis ist das Schnorr-Protokoll:

• Schritt 1: Der Prüfer wählt eine Geheimnummer (secretValue).
• Schritt 2: Der Prüfer erstellt eine Verpflichtung (commitmentValue), indem er SecretValue hasht.
• Schritt 3: Der Prüfer sendet eine Herausforderung (challengeValue) an den Prüfer.
• Schritt 4: Der Prüfer erstellt eine Antwort (responseValue), indem er eine Funktion aus SecretValue, CommitmentValue und ChallengeValue berechnet.
• Schritt 5: Der Verifizierer prüft, ob der Antwortwert gültig ist, was darauf hinweist, dass der Prüfer den geheimen Wert kennt.

6. Fazit

Wissensfreie Beweise sind ein wichtiges Instrument zur Verbesserung der Privatsphäre, Sicherheit und Anonymität in verschiedenen Anwendungen. Indem Einzelpersonen in die Lage versetzt werden, Wissen nachzuweisen, ohne sensible Informationen preiszugeben, haben sie das Potenzial, die Art und Weise, wie wir in Zukunft mit digitalen Systemen interagieren, zu verändern.