ゼロ知識証明はトランザクションの量を非表示にできますか？それを達成する方法は？

暗号通貨におけるゼロ知識証明の紹介

ゼロ認識証明（ZKPS）は、ある当事者が別の当事者に別の当事者に証明できるようにする暗号化プロトコルであり、ステートメント自体の有効性を超えた情報を明らかにすることなく声明が真であることを証明できます。暗号通貨の領域では、ZKPは、特に取引において、プライバシーとセキュリティを強化する上で極めて重要でした。発生する重要な質問の1つは、ZKPを使用してトランザクションの量を隠すことができるかどうか、そしてもしそうなら、これをどのように達成できるかです。

暗号通貨での取引量の理解

従来のブロックチェーントランザクションでは、転送される暗号通貨の量は通常、ブロックチェーンにアクセスできる人には表示されます。この透明性は、システムの信頼と完全性を維持するのに有益ですが、重大なプライバシーの懸念も提起します。トランザクションの金額を隠すことは、金融活動を秘密にしたいユーザーにとって重要です。

トランザクション額を隠す際のゼロ知識証明の役割

ゼロ知識の証明は、暗号通貨のトランザクション量を非表示にするために実際に使用できます。これは、転送される実際の金額を開示せずにトランザクションの有効性を検証する証明を構築することによって達成されます。このプロセスの鍵は、特定の金額を明らかにすることなく、トランザクションがブロックチェーンのルール（十分な資金を持っている送信者など）に順守することを証明が確認することです。

ゼロ知識の証明がトランザクションの量を隠す方法

ZKPSを使用してトランザクション量を非表示にするには、次の手順を処理するようにシステムを設計する必要があります。

• コミットメントスキーム：送信者と受信者は、コミットメントスキームを使用して、トランザクション額を明らかにすることなくロックします。これには、トランザクションが有効である場合にのみ、金額を明らかにするために後で開くことができるコミットメントを生成することが含まれます。

• 証明生成：送信者は、トランザクションを実証するゼロ知識証明を生成し、金額を明らかにすることなく有効です。この証明には、送信者が十分な資金を持っていること、および取引がブロックチェーンのルールに準拠しているという検証が含まれています。

• 検証：検証剤（ブロックチェーンネットワークのノードである可能性があります）は、トランザクション額を学習せずにその有効性を確保するために証明をチェックします。証明が有効な場合、トランザクションがブロックチェーンに追加されます。

• コミットメントの開始：トランザクションがブロックチェーンで確認されると、受信者は資金にアクセスするというコミットメントを開くことができますが、金額は他の関係者から隠されたままです。

実際の実装：ZCASHおよびZK-SNARKS

プライバシー中心の暗号通貨であるZCASHは、ZKPを使用してトランザクションの量を非表示にする実用的な例です。 Zcashは、これを達成するためにZk-Snarks （ゼロ知識の簡潔な非対話的議論）を採用しています。これがどのように機能しますか：

• トランザクションの作成：トランザクションを作成するとき、送信者はZK-SNARKSを使用して、金額を明らかにせずにトランザクションが有効であるという証明を生成します。

• 証明の提出：証明はZCASHネットワークに送信され、ノードはトランザクション額にアクセスせずにそれを確認します。

• ブロックチェーンの更新：証明が有効な場合、トランザクションはZCASHブロックチェーンに追加され、レシーバーはコミットメントを開くことで資金にアクセスできます。

課題と考慮事項

ZKPSはトランザクションの量を隠すための堅牢なソリューションを提供しますが、留意すべきいくつかの課題と考慮事項があります。

• 複雑さ：ZKPの実装、特にZK-SNARKSには、重要な計算リソースと技術的な専門知識が必要です。複雑さは、広範囲にわたる採用の障壁になる可能性があります。

• スケーラビリティ：ZKPSの生成と検証の計算オーバーヘッドは、ブロックチェーンのスケーラビリティに影響を与える可能性があり、潜在的にトランザクション時間が遅く、料金が高くなります。

• 規制上の懸念：取引額を隠すことは、違法な活動を促進する可能性があるため、規制上の懸念を引き起こす可能性があります。プライバシーと規制コンプライアンスのバランスを取ることは、ZKPを使用した暗号通貨にとって重要な課題です。

トランザクション額を隠すためのゼロ知識証明を実装するための実用的な手順

トランザクションの量を隠すためにZKPを実装するには、次の手順に従ってください。

• ZKPプロトコルを選択します。特定の要件とリソースに応じて、ZK-SnarksやZK-Starksなどの適切なZKPプロトコルを選択します。

• 環境のセットアップ：ZKP操作をサポートするために必要な計算リソースとソフトウェアライブラリがあることを確認してください。たとえば、ZcashはZK-SnarksにLibsnarkライブラリを使用しています。

• キーペアを生成する：送信者と受信機の暗号化キーペアを生成します。これらのキーは、ZKPSの作成と検証に使用されます。

• コミットメントスキームの作成：トランザクション額をロックするためのコミットメントスキームを実装します。これは、暗号化ハッシュ関数を使用して実行できます。

• 証明を生成します：選択したZKPプロトコルを使用して、量を明らかにすることなくトランザクションが有効であるという証明を生成します。これには、送信者が十分な資金を持っていること、およびトランザクションがブロックチェーンのルールに準拠していることを証明することが含まれます。

• 証明を提出：検証のためにブロックチェーンネットワークに証明を送信します。ネットワーク上のノードは、トランザクション額にアクセスすることなく証明を確認します。

• 証明を確認します：検証者は証明をチェックして、その有効性を確保します。証明が有効な場合、トランザクションがブロックチェーンに追加されます。

• コミットメントを開く：取引が確認されると、受信者は資金にアクセスするというコミットメントを開くことができますが、金額は他の関係者から隠されたままです。

よくある質問

Q：ゼロ知識の証明を使用して、金額以外の他のトランザクションの詳細を非表示にできますか？

A：はい、ゼロ知識の証明を使用して、送信者やレシーバーのアドレスなどの他のトランザクションの詳細を非表示にできます。たとえば、ZCASHはZK-Snarksを使用して、トランザクション額とトランザクションに含まれるアドレスの両方を保護し、包括的なプライバシーを提供します。

Q：ZCASH以外の暗号通貨は、ゼロ知識証明を使用してトランザクションの量を非表示にしていますか？

A：はい、他のいくつかの暗号通貨がプライバシーにZKPSを使用しています。たとえば、 Moneroはリングシグネチャと機密トランザクションを使用してトランザクションの量を非表示にしますが、ZCASHと同じ方法でZKPを使用していません。 AZTECプロト​​コルは、 ZKPSを使用してイーサリアムでのプライベートトランザクションを有効にする別の例です。

Q：ゼロ知識証明は、ブロックチェーンのパフォーマンスにどのような影響を与えますか？

A：ゼロ知識の証明は、トランザクション処理に必要な計算オーバーヘッドを増やすことにより、ブロックチェーンのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 ZKPSの生成と検証には、重要な計算リソースが必要であり、トランザクション時間が遅く、料金が高くなる可能性があります。ただし、継続的な研究開発の目的は、ZKPプロトコルの効率を改善してこれらの効果を緩和することを目的としています。

Q：ゼロ知識証明を使用してトランザクションの量を隠すことに関連する潜在的なリスクは何ですか？

A：ZKPを使用してトランザクションの量を隠すことに関連する主なリスクは、プライバシーの増加により違法な活動を促進する可能性です。さらに、ZKP実装の複雑さは、適切に管理されていないと脆弱性につながる可能性があります。政府は高レベルのプライバシーを提供する暗号通貨に制限を課す可能性があるため、規制の精査は別のリスクです。