zk-STARK

Υπάρχουν δύο δημοφιλείς τύποι αποδείξεων μηδενικής γνώσης (zero-knowledge ή zk), οι οποίοι μερικές φορές αναφέρονται και ως πρωτόκολλα zk – SNARK και STARK. Η απόδειξη μηδενικής γνώσης είναι μια κρυπτογραφική μέθοδος επαλήθευσης, με την οποία το ένα μέρος (ο χρήστης που αποδεικνύει) μπορεί να αποδείξει στο άλλο μέρος (τον επαληθευτή) ότι μια δεδομένη δήλωση είναι αληθής, χωρίς να χρειάζεται να υποβάλει οποιοδήποτε υποστηρικτικό υλικό, εκτός από το γεγονός ότι η δήλωση είναι όντως αληθής.
Ο όρος zk-STARK σημαίνει "γράφημα μηδενικής γνώσης με διαφάνεια ως προς την κλιμάκωση" (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge). Τα zk-STARK δημιουργήθηκαν από τον Eli-Ben Sasson, καθηγητή στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Ισραήλ, Technion. Σε αντίθεση με τα zk-SNARK, τα οποία εξαρτώνται από μια αρχική αξιόπιστη ρύθμιση μεταξύ ενός χρήστη που αποδεικνύει και ενός επαληθευτή, τα zk-STARK δεν απαιτούν αρχική αξιόπιστη ρύθμιση, καθώς βασίζονται σε πιο λιτή κρυπτογράφηση μέσω συναρτήσεων hash, η οποία είναι πιο ανθεκτική σε συγκρούσεις. Αυτή η προσέγγιση εξαλείφει επίσης τις θεωρητικές αριθμητικές υποθέσεις των zk-SNARK, οι οποίες είναι υπολογιστικά ακριβές και θεωρητικά μπορεί να είναι επιρρεπείς σε επιθέσεις από κβαντικούς υπολογιστές.
Με απλά λόγια, οι αποδείξεις zk-STARK παρουσιάζουν μια πιο απλή δομή όσον αφορά τις κρυπτογραφικές υποθέσεις. Ωστόσο, αυτό έρχεται έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: έχουν μεγάλο μέγεθος απόδειξης, συνήθως 10 έως 100 φορές μεγαλύτερο από τα zk-SNARK. Μια τέτοια διαφορά στο μέγεθος των δεδομένων τα καθιστά πιο ακριβά και ενδέχεται να παρουσιάζει περιορισμούς κατά τη χρήση της τεχνολογίας για την αποστολή κρυπτονομισμάτων και άλλων εφαρμογών.

Οι συνηθισμένες περιπτώσεις χρήσης για αποδείξεις μηδενικής γνώσης είναι εκείνες στις οποίες είναι απαραίτητα τόσο το απόρρητο όσο και η ασφάλεια. Ένα παράδειγμα είναι ο έλεγχος ταυτότητας. Η χρήση ορισμένων διαδικτυακών υπηρεσιών απαιτεί απόδειξη της ταυτότητάς σας και του δικαιώματος πρόσβασης σε αυτές τις πλατφόρμες. Αυτό συχνά απαιτεί την υποβολή προσωπικών στοιχείων όπως όνομα, email, ημερομηνία γέννησης και άλλα.

Οι αποδείξεις μηδενικής γνώσης μπορούν να απλοποιήσουν τον έλεγχο ταυτότητας τόσο για τις πλατφόρμες όσο και για τους χρήστες. Μόλις δημιουργηθεί ένα zk-proof, χρησιμοποιώντας δημόσιες εισροές (δεδομένα που επιβεβαιώνουν την ιδιότητα μέλους του χρήστη στην πλατφόρμα) και ιδιωτικές εισροές (στοιχεία του χρήστη), ο χρήστης μπορεί απλώς να το παρουσιάσει για να επαληθεύσει την ταυτότητά του, κάθε φορά που χρειάζεται να αποκτήσει πρόσβαση στην υπηρεσία. Αυτό αναβαθμίζει την εμπειρία για τους χρήστες και απαλλάσσει τους οργανισμούς από το καθήκον να αποθηκεύουν τεράστιο πλήθος προσωπικών στοιχείων.