Zero-Knowledge-Beweise

Ein Zero-Knowledge-Beweis, manchmal auch als Null-Wissen-Beweis, zk-Beweis oder zk-Protokoll bezeichnet, ist eine Prüfmethode, bei der ein Beweiserbringer einem Prüfer nachweist, dass er über eine bestimmte Information (z.B. die Lösung einer mathematischen Gleichung) verfügt, ohne diese Information selbst preiszugeben. Moderne Kryptografen können diese Art von Beweis verwenden, um ein höheres Maß an Datenschutz und Sicherheit zu gewährleisten.

Ein Zero-Knowledge-Beweis muss zwei grundlegende Bedingungen erfüllen, nämlich die der Vollständigkeit und der Zuverlässigkeit. Vollständigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Beweiserbringers, die Kenntnis der relevanten Informationen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu beweisen. Damit der Beweis zuverlässig ist, muss der Prüfer verlässlich feststellen können, ob der Beweiserbringer tatsächlich im Besitz der Informationen ist oder nicht. Um das Kriterium des Nullwissens wirklich zu erfüllen, muss der Beweis sowohl vollständig als auch zuverlässig sein, ohne dass die fraglichen Informationen jemals zwischen dem Beweiserbringer und dem Prüfer ausgetauscht werden.

Zero-Knowledge-Beweise werden hauptsächlich bei Anwendungen eingesetzt, bei denen der Schutz von Daten und Nutzern entscheidend ist. Authentifizierungssysteme können beispielsweise Zero-Knowledge-Beweise verwenden, um Anmeldeinformationen oder Identitäten zu verifizieren, ohne sie direkt preiszugeben. Ein einfacher Anwendungsfall ist die Prüfung, ob eine Person ein Kennwort für ein Computersystem hat, ohne dass das Kennwort offengelegt wird.