Qu'est-ce qu'une preuve de connaissances zéro (résistant à ZK)?

Comprendre les preuves de connaissances zéro

Une preuve de connaissances zéro (résistant à ZK) est un protocole cryptographique qui permet à une partie, connue sous le nom de prover, de prouver à une autre partie, le vérificateur, qu'une certaine déclaration est vraie sans révéler aucune information supplémentaire au-delà de la validité de la déclaration elle-même. Ce concept est particulièrement important dans les technologies préservant la confidentialité et est largement utilisé dans les domaines blockchain et crypto-monnaie.

L'idée principale derrière ZK est à l'épreuve de ZK est qu'un prover peut démontrer la connaissance d'un secret ou de la vérité d'une réclamation sans divulguer ce qu'est réellement le secret. Cela fait de l'infirmière à l'épreuve de ZK une solution idéale pour les transactions confidentielles et l'authentification sécurisée dans les systèmes décentralisés.

Comment fonctionnent les preuves de connaissances zéro

À un niveau élevé, les preuves de connaissances zéro impliquent une série d'interactions entre le prover et le vérificateur. Ces interactions sont conçues pour garantir que le prover connaît en effet le secret ou la solution sans le divulguer réellement. Le processus suit généralement ces principes:

• Exhaustivité : si la déclaration est vraie, un proveron honnête peut convaincre un vérificateur honnête.
• La solidité : si la déclaration est fausse, aucun prover malhonnête ne peut convaincre le vérificateur, c'est vrai.
• Zéro-connaissance : le vérificateur n'apprend rien au-delà si la déclaration est vraie ou fausse.

Dans le contexte de la technologie de la blockchain , les résistances à ZK sont souvent non interactives, ce qui signifie que le prover génère une preuve qui peut être vérifiée sans autre communication. Ceci est essentiel pour l'évolutivité et l'efficacité des réseaux décentralisés.

Types d'épreuves de connaissances zéro

Il existe deux types principaux d'épreuves de connaissances zéro couramment utilisées dans les systèmes cryptographiques:

• Épreuves interactives de connaissances zéro : celles-ci nécessitent plusieurs cycles de communication entre le prover et le vérificateur. Ils sont généralement utilisés dans des modèles théoriques ou des protocoles de communication sécurisés.
• Proomes de connaissances zéro non interactives (NIZK) : celles-ci permettent au prover de générer une preuve qui peut être vérifiée par quiconque sans autre interaction. Ceci est crucial pour les applications basées sur la blockchain , où les transactions doivent être vérifiées indépendamment par les nœuds.

Des exemples de systèmes résistants à ZK incluent ZK-Snarks (argument non interactif succinct de connaissance) et ZK (argument transparent évolutif de connaissance). Ceux-ci sont largement utilisés dans les crypto-monnaies axées sur la confidentialité comme ZCash et dans les solutions de mise à l'échelle de la couche 2 telles que les zkrollups .

Applications en crypto-monnaie et blockchain

Les preuves de connaissances zéro ont trouvé des applications importantes dans l' écosystème de la crypto-monnaie , en particulier pour améliorer la confidentialité et l'évolutivité :

• Transactions privées : les crypto-monnaies comme ZCash utilisent des SK-Snarks pour activer les transactions blindées où l'expéditeur, le récepteur et le montant de la transaction sont masqués.
• Contrats intelligents évolutifs : des projets comme Aztec Network et Starkware utilisent des impressions ZK pour regrouper les transactions hors chaîne et soumettre une seule preuve à la blockchain, réduisant les frais de congestion et de gaz.
• Systèmes d'authentification : Iproofs ZK peut être utilisé pour les mécanismes de connexion sécurisés lorsqu'un utilisateur prouve la connaissance d'un mot de passe sans l'envoyer sur le réseau.

Ces cas d'utilisation démontrent comment les résistants à la ZK contribuent aux systèmes sans confiance où les utilisateurs peuvent maintenir la confidentialité tout en participant à des réseaux transparents et vérifiables.

Composants techniques de ZK-Snarks

Pour mieux comprendre comment le fonctionnement de ZK fonctionne dans la pratique, il est utile d'explorer la structure technique de ZK-Snarks , l'une des implémentations les plus utilisées:

• Phase de configuration : une configuration de confiance génère une clé de preuve et une clé de vérification. Cette phase doit être effectuée en toute sécurité pour éviter les compromis.
• Fonction de prouvance : le prover utilise la clé de prouvance pour générer une preuve qu'un calcul a été effectué correctement.
• Fonction de vérification : le vérificateur utilise la touche de vérification pour vérifier la preuve sans avoir à réexécuter le calcul.

Cette structure permet des preuves succinctes - de taille et rapide à vérifier - ce qui est essentiel pour une validation efficace de la blockchain.

Étapes d'implémentation pour utiliser des preuves de connaissances zéro

Si vous cherchez à implémenter un système de preuve de connaissance zéro, voici les étapes essentielles:

• Définissez la déclaration : articulez clairement ce qui doit être prouvé. Par exemple, «Je connais la solution à cette équation.»
• Choisissez un système résistant à ZK : sélectionnez un système comme ZK-Snarks ou ZK Starks en fonction de vos exigences pour la configuration de la confiance , les performances et la transparence .
• Générez des touches : effectuez la configuration de confiance pour créer les touches de prouvance et de vérification.
• Créez la preuve : utilisez la clé de preuve pour générer la preuve de l'instruction.
• Vérifiez la preuve : utilisez la clé de vérification pour confirmer la validité de la preuve sans apprendre le secret sous-jacent.

Chacune de ces étapes nécessite une mise en œuvre minutieuse, en particulier la configuration de confiance , qui peut introduire des vulnérabilités si elle n'est pas gérée correctement.

Questions fréquemment posées (FAQ)

Quelle est la différence entre ZK-Snarks et ZK Starks? ZK-Snarks nécessite une configuration de confiance et sont basés sur la cryptographie de la courbe elliptique, tandis que les étoiles ZK sont transparentes et s'appuient sur les fonctions de hachage, ce qui les rend plus évolutifs et résistants aux attaques quantiques.

Peut-il être utilisé en ZK en dehors de la blockchain? Oui, l'infirmière ZK est applicable dans divers domaines tels que la messagerie sécurisée , la vérification de l'identité et le partage confidentiel de données , où la confidentialité et l'authentification sont essentielles.

Les preuves de connaissances zéro sont-elles complètement privées? Bien que les résidents de ZK masquent les données réelles prouvées, elles ne fournissent pas intrinsèquement l'anonymat complet . Des couches supplémentaires comme des mélangeurs ou des signatures d'anneau peuvent être nécessaires pour une intimité complète.

L'intermédiaire de ZK nécessite-t-il beaucoup de puissance de calcul? Le processus de prouvance peut être intensif en calcul, en particulier pour les déclarations complexes. Cependant, le processus de vérification est conçu pour être rapide et efficace, même sur des dispositifs de faible puissance.