Cet article a été rédigé par un membre de la communauté. L’auteur est Kenny Li, cofondateur de Manta Network, un protocole de confidentialité de couche 1 programmable alimenté par la technologie de la preuve zero-knowledge.
Résumé
La preuve zero-knowledge (ZKP) est une technologie crypto qui permet de vérifier la véracité d’une information sans révéler l’information elle-même. C’est devenu une technologie de plus en plus importante dans les domaines de la blockchain, des cryptomonnaies et de la finance décentralisée (DeFi) pour améliorer la confidentialité et la sécurité.
De nombreux projets DeFi utilisent déjà les ZKP pour offrir aux utilisateurs une meilleure confidentialité et sécurité pour des services tels que le prêt, l’emprunt et le trading. Un certain nombre de blockchains de couche 1 ajoutent des roll-ups basés sur la ZKP ou des zkEVM. Les preuves zero-knowledge devraient jouer un rôle de plus en plus crucial dans le monde de la blockchain et du Web3, car on s’attend à ce que leurs applications deviennent de plus en plus populaire.
Comment fonctionne la preuve zero-knowledge ?
La preuve zero-knowledge est une méthode par laquelle une partie (le prouveur) peut prouver à une autre partie (le vérificateur) qu’une déclaration est vraie sans révéler d’informations supplémentaires. C’est particulièrement utile lorsque les informations sont sensibles et que le prouveur ne veut pas que le vérificateur y ait accès.
Le prouveur fournit une preuve mathématique qu’il est le seul à pouvoir générer et le vérificateur peut utiliser cette preuve pour confirmer la véracité de l’affirmation. Cependant, ils ne peuvent pas utiliser la preuve pour reconstruire l’information originale.
Imaginez un tunnel avec deux entrées, A et B. Une porte verrouillée avec un code secret bloque le chemin et empêche les gens de traverser le tunnel d’un bout à l’autre (de A à B). Vous connaissez le code secret et voulez le vendre à Mme X, qui veut accéder au tunnel.
Vous voulez qu’elle paie en avance avant de lui révéler le code, mais elle veut d’abord que vous prouviez que vous connaissez vraiment le code. Dans ce cas, elle peut le faire en se tenant devant le tunnel et en vous regardant entrer par l’une des entrées et sortir par l’autre. De cette façon, elle sera convaincue que vous connaissez vraiment le code secret.
Pourquoi utiliser des preuves zero-knowledge ?
La popularité des preuves zero-knowledge dans la blockchain et la crypto est motivée par la demande croissante de confidentialité et de sécurité dans les transactions numériques. Avec l’essor de la technologie blockchain et des cryptomonnaies, il existe un besoin croissant d’avoir un moyen de vérifier les transactions sans révéler d’informations sensibles, un besoin auquel les ZKP peuvent répondre.
Les preuves zero-knowledge ont suscité une attention et un intérêt accrus au cours des dernières années. De nombreux protocoles les utilisant ont été lancés et les principales blockchains ont construit des roll-ups zero-Knowledge. Un signe évident de la popularité des preuves zero-knowledge a été observé lors de la conférence DevCon 2022, où plus de 20 % de tous les exposés portaient sur cette technologie.
Principaux développements
L’un des principaux développements dans le domaine des preuves zero-knowledge est l’utilisation accrue de zk-SNARKs, un type spécifique de ZKP. Les zk-SNARKs ont été largement adoptés dans diverses applications DeFi, telles que les transactions privées de tokens et les prêts et emprunts protégés. Une autre évolution majeure dans le domaine des preuves zero-knowledge est l’attention accrue portée à l’évolutivité et aux performances via les zkRoll-ups.
zk-SNARKs
Les Zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge (zk-SNARKs ou « Les arguments succincts non interactifs Zero-knowledge) sont un type spécifique de preuve zero-knowledge qui permet de vérifier une déclaration sans révéler aucune information sur la déclaration elle-même.
Les zk-SNARKs ont déjà été utilisées sur des applications telles que Zcash et le système de paiement basé sur la blockchain de JP Morgan Chase. Elles ont également été utilisées comme moyen sécuriser d’authentifier la connexion de clients à un serveur.
zkRoll-ups
Les zkRoll-ups sont une solution d’évolutivité pour les réseaux blockchain qui facilite le regroupement de plusieurs transactions en une seule transaction plus importante qui est ensuite enregistrée sur la blockchain. Par exemple, la BNB Chain a lancé son réseau de test zkBNB construit sur l’architecture zkRoll-up en 2022.
zkBNB peut regrouper des centaines de transactions en un seul lot hors de la blockchain et générer une preuve cryptographique pour prouver la validité de toutes les transactions. Les zkRoll-ups offrent un équilibre entre l’évolutivité et la sécurité et conviennent aux environnements à grande échelle et à faible latence.
Cas d’utilisation des preuves zero-knowledge
Les preuves zero-knowledge ont de nombreux cas d’utilisation, dont certains sont déjà implémentés, alors que d’autres le seront dans un futur proche. Parmi les principaux cas d’utilisation des ZKP, citons :
La vérification d’identité numérique
Les preuves zero-knowledge peuvent être utilisées pour vérifier l’identité des utilisateurs sans révéler d’informations personnelles sensibles. Cela peut être utile dans des applications telles que les systèmes de vote numérique, où l’identité des électeurs doit être vérifiée sans compromettre leur anonymat.
Les transactions préservant la confidentialité
L’un des cas d’utilisation les plus populaires des preuves zero-knowledge dans le monde des cryptos est de permettre des transactions préservant la confidentialité. Par exemple, l’application décentralisée (DApp) MantaPay de Manta Network utilise les ZKP pour permettre aux utilisateurs d’effectuer des transactions sur l’exchange décentralisé (DEX) sans révéler leur identité ou les détails de leurs transactions. Cela permet aux utilisateurs de préserver leur vie privée tout en étant en mesure d’utiliser la plateforme pour les transactions.
Les transactions protégées
Zcash est une cryptomonnaie qui utilise les preuves zero-knowledge pour permettre des transactions protégées. Dans ce type de transactions, les adresses de l’expéditeur et du destinataire, ainsi que le montant des transactions, ne sont pas visibles sur la blockchain publique, ce qui renforce la confidentialité pour les utilisateurs.
La tokenisation et la vérification de la propriété
Les preuves zero-knowledge peuvent également être utilisées pour symboliser des actifs et confirmer leur preuve de propriété. Par exemple, une propriété peut être tokenisée et toute partie peut vérifier sa propriété sans révéler publiquement d’autres informations.
La conformité mondiale
Certains pays ont des réglementations strictes concernant la collecte et le partage d’informations financières, ce qui peut être difficile à respecter pour les plateformes décentralisées. Les preuves zero-knowledge peuvent être utilisées pour partager les informations requises avec les régulateurs tout en les protégeant des autres parties.
Cela peut aider à combler le fossé entre les plateformes décentralisées et les institutions financières classiques, ce qui permet à la DeFi de se conformer plus facilement aux réglementations de diverses juridictions.
L’avenir des preuves zero-knowledge dans la blockchain
Les preuves zero-knowledge sont susceptibles d’apporter des innovations technologiques à l’avenir. Certains développements futurs liés aux ZKP méritent une attention particulière :
Les couches de confidentialité inter-blockchains
Alors que les écosystèmes blockchain et DeFi continuent de se développer et d’évoluer, il existe un besoin croissant d’interopérabilité entre les différents réseaux blockchain. Les couches de confidentialité inter-blockchains permettront d’effectuer des transactions sur différents réseaux blockchain tout en préservant la vie privée des parties concernées.
Les zk-STARKs
Un autre domaine à surveiller est l’utilisation accrue de zk-STARKs (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge), un type plus récent de preuve zero-knowledge qui est considéré comme plus efficace et plus sûr que les zk-SNARKs. Un autre avantage des zk-STARKs par rapport aux zk-SNARKs est que les premiers sont plus rapides à vérifier et ne nécessitent pas d’environnement de confiance.
Des bibliothèques logicielles conviviales
La technologie de preuve zero-knowledge peut être complexe, et toutes les équipes de développement ne possèdent pas d’expertise dans ce domaine particulier de la cryptographie. Des bibliothèques logicielles ZKP conviviales peuvent contribuer à combler ce fossé et à faciliter l’utilisation de la technologie par des développeurs d’horizons différents.
Limites des preuves zero-knowledge
Les preuves zero-knowledge constituent une méthode unique pour vérifier la véracité des informations tout en préservant leur confidentialité, mais elles ne fournissent pas une garantie à 100 %. Bien que la probabilité de vérification lorsque le prouveur ment soit négligeable, les utilisateurs doivent être conscients que les ZKP ne sont pas infaillibles.
En outre, les algorithmes utilisés par les preuves zero-knowlege nécessitent des ressources informatiques intenses. Dans certains types de ZKP, un calcul intensif est nécessaire car ils requièrent de nombreuses interactions entre les vérificateurs et les prouveurs. Dans d’autres, les algorithmes sont extrêmement gourmands en ressources informatiques, ce qui pourrait potentiellement limiter les applications des ZKP.
Conclusion
Les preuves zero-knowledge gagnent en popularité en raison de leurs propriétés uniques de préservation de la confidentialité et de leur potentiel d’évolutivité. L’application croissante de cette technologie dans la blockchain, les cryptomonnaies et la DeFi apportera probablement des services plus innovants qui profiteront grandement aux utilisateurs. Les preuves zero-knowledge devraient jouer un rôle crucial dans la création d’écosystèmes DApp plus sûrs, plus privés et plus efficaces.