Αρχική σελίδα
Γλωσσάρι
Αποδεικτικά μηδενικής γνώσης

Αποδεικτικά μηδενικής γνώσης

Η απόδειξη μηδενικής γνώσης, η οποία μερικές φορές αναφέρεται και ως πρωτόκολλο zk, είναι μια μέθοδος επαλήθευσης που πραγματοποιείται μεταξύ ενός χρήστη που αποδεικνύει και ενός επαληθευτή. Σε ένα σύστημα με απόδειξη μηδενικής γνώσης, ο χρήστης που αποδεικνύει είναι σε θέση να αποδείξει στον επαληθευτή ότι έχει τη γνώση μίας συγκεκριμένης πληροφορίας (όπως η λύση μιας μαθηματικής εξίσωσης) χωρίς να αποκαλύψει την ίδια την πληροφορία. Αυτά τα συστήματα απόδειξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν από σύγχρονους ειδικούς στην κρυπτογράφηση, για να παρέχουν αυξημένα επίπεδα απορρήτου και ασφάλειας.

Η έννοια της απόδειξης μηδενικής γνώσης περιγράφηκε για πρώτη φορά σε μια εργασία του MIT το 1985, η οποία δημοσιεύτηκε από τους Shafi Goldwasser και Silvio Micali. Έδειξαν ότι είναι δυνατό να αποδειχθούν ορισμένες ιδιότητες ενός αριθμού, χωρίς να αποκαλυφθεί ο αριθμός ή οποιαδήποτε επιπλέον πληροφορία σχετικά με αυτόν. Αυτή η εργασία παρουσίασε επίσης το μαθηματικά σημαντικό εύρημα ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενός χρήστη που αποδεικνύει και ενός επαληθευτή θα μπορούσαν να μειώσουν τον όγκο των πληροφοριών που απαιτούνται για την απόδειξη ενός δεδομένου θεωρήματος. 

Μια απόδειξη zk πρέπει να πληροί δύο βασικές προϋποθέσεις, γνωστές ως πληρότητα και ορθότητα. Η πληρότητα αναφέρεται στην ικανότητα του χρήστη που αποδεικνύει να επιδείξει γνώση των σχετικών πληροφοριών σε υψηλό βαθμό πιθανής ακρίβειας. Για να είναι έγκυρη η απόδειξη, ο επαληθευτής πρέπει να είναι σε θέση να προσδιορίσει αξιόπιστα εάν ο χρήστης που αποδεικνύει κατέχει όντως τις πληροφορίες. Τέλος, για να είναι πραγματικά μηδενικής γνώσης, η απόδειξη πρέπει να επιτυγχάνει τόσο την πληρότητα όσο και την ορθότητα, χωρίς να μεταφερθούν ποτέ οι εν λόγω πληροφορίες μεταξύ του χρήστη που αποδεικνύει και του επαληθευτή.

Οι αποδείξεις μηδενικής γνώσης χρησιμοποιούνται κυρίως για εφαρμογές στις οποίες το απόρρητο και η ασφάλεια είναι απαραίτητες. Τα συστήματα ελέγχου ταυτότητας, για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιήσουν αποδείξεις zk για την επαλήθευση διαπιστευτηρίων ή ταυτοτήτων, χωρίς να τα αποκαλύπτουν άμεσα. Ως απλό παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επαληθεύσουμε ότι ένας χρήστης έχει κωδικό πρόσβασης για ένα σύστημα υπολογιστή, χωρίς να χρειάζεται να αποκαλύψει ποιος είναι ο κωδικός πρόσβασης. 

Μια εξέχουσα περίπτωση χρήσης των αποδείξεων μηδενικής γνώσης στον πραγματικό κόσμο εντοπίζεται στον κόσμο των κρυπτονομισμάτων και της τεχνολογίας blockchain. Χρησιμοποιώντας έναν τύπο απόδειξης γνωστό ως "κυβικά γραφήματα μηδενικής γνώσης" (zk-SNARK), τα κρυπτονομίσματα τα οποία εστιάζουν στο απόρρητο όπως το Zcash είναι σε θέση να προσφέρουν στους χρήστες συναλλαγές στο blockchain με αυξημένα επίπεδα απορρήτου. Το Ethereum επίσης λειτουργεί με αποδείξεις zk-SNARK μετά την ενημέρωση Byzantium το 2017.