zk-STARKs

Fortgeschritten
Es gibt zwei beliebte Arten von Zero-Knowledge-Beweisen, die manchmal auch als zk-Protokolle bezeichnet werden: SNARKs und STARKs. Ein Zero-Knowledge-Beweis ist eine kryptografische Pr√ľfmethode, bei der eine Partei (der Beweiserbringer) der anderen Partei (dem Pr√ľfer) beweisen kann, dass eine bestimmte Aussage wahr ist, ohne andere Informationen als die zur √úberpr√ľfung der Wahrheit der Aussage erforderlichen bereitstellen zu m√ľssen.
zk-STARK steht f√ľr ‚ÄěZero-knowledge scalable transparent argument of knowledge‚Äú. zk-STARKs wurden von Eli-Ben Sasson, einem Professor am Technion, der technischen Universit√§t Israels, entwickelt. Im Gegensatz zu zk-SNARKs ist bei zk-STARKs kein anf√§ngliches ‚Äěvertrauensw√ľrdiges Setup‚Äú zwischen dem Beweiserbringer und dem Pr√ľfer erforderlich, da sie auf vereinfachter Kryptografie auf der Grundlage von kollisionsresistenten Hash-Funktionen basieren. Bei diesem Ansatz entfallen auch die zahlentheoretischen Annahmen von zk-SNARKs, die rechenintensiv sind und theoretisch von Quantencomputern geknackt werden k√∂nnen.
Einfach ausgedr√ľckt, sind zk-STARK-Beweise im Hinblick auf die kryptografischen Annahmen einfacher strukturiert. Dies hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Sie haben einen gro√üen Beweisumfang, der in der Regel zehn bis 100 Mal gr√∂√üer ist als bei zk-SNARKs. Dies macht sie teurer und kann zu Einschr√§nkungen bei der Verwendung der Technologie f√ľr die √úbertragung von Kryptow√§hrungen und in anderen Anwendungen f√ľhren.

Typische Anwendungsf√§lle f√ľr Zero-Knowledge-Beweise sind solche, bei denen sowohl der Schutz der Privatsph√§re der Nutzer als auch die Sicherheit der Anwendungsplattform wichtig sind. Ein Beispiel ist die Identit√§tsverifizierung. F√ľr die Nutzung bestimmter Online-Dienste muss man seine Identit√§t und sein Zugriffsrecht auf diese Plattformen nachweisen. H√§ufig ist dazu die Angabe von personenbezogenen Daten wie Name, E-Mail-Adresse, Geburtsdatum usw. erforderlich.

Zero-Knowledge-Beweise k√∂nnen die Authentifizierung sowohl f√ľr die Plattformen als auch f√ľr die Nutzer vereinfachen. Sobald ein zk-Beweis mit √∂ffentlichen Eingaben (Daten, die die Mitgliedschaft des Nutzers auf der Plattform best√§tigen) und privaten Eingaben (Angaben des Nutzers) erstellt wurde, kann der Nutzer diesen einfach vorlegen, um seine Identit√§t zu best√§tigen, wenn er auf einen Dienst zugreifen m√∂chte. Dies verbessert das Nutzererlebnis und befreit die Unternehmen von der Notwendigkeit, gro√üe Mengen personenbezogener Daten zu speichern.