Que sont les preuves zero-knowledge et quel sont leurs répercussions sur la blockchain ?
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Que sont les preuves zero-knowledge et quel sont leurs répercussions sur la blockchain ?

Que sont les preuves zero-knowledge et quel sont leurs répercussions sur la blockchain ?

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Publié le Jan 18, 2023Mis à jour le Nov 16, 2023
7m


Cet article a Ă©tĂ© rĂ©digĂ© par un membre de la communautĂ©. L’auteur est Kenny Li, cofondateur de Manta Network, un protocole de confidentialitĂ© de couche 1 programmable alimentĂ© par la technologie de la preuve zero-knowledge.

Résumé

La preuve zero-knowledge (ZKP) est une technologie crypto qui permet de vĂ©rifier la vĂ©racitĂ© d’une information sans rĂ©vĂ©ler l’information elle-mĂȘme. C’est devenu une technologie de plus en plus importante dans les domaines de la blockchain, des cryptomonnaies et de la finance dĂ©centralisĂ©e (DeFi) pour amĂ©liorer la confidentialitĂ© et la sĂ©curitĂ©. 

De nombreux projets DeFi utilisent dĂ©jĂ  les ZKP pour offrir aux utilisateurs une meilleure confidentialitĂ© et sĂ©curitĂ© pour des services tels que le prĂȘt, l’emprunt et le trading. Un certain nombre de blockchains de couche 1 ajoutent des roll-ups basĂ©s sur la ZKP ou des zkEVM. Les preuves zero-knowledge devraient jouer un rĂŽle de plus en plus crucial dans le monde de la blockchain et du Web3, car on s’attend Ă  ce que leurs applications deviennent de plus en plus populaire.

Comment fonctionne la preuve zero-knowledge ?

La preuve zero-knowledge est une mĂ©thode par laquelle une partie (le prouveur) peut prouver Ă  une autre partie (le vĂ©rificateur) qu’une dĂ©claration est vraie sans rĂ©vĂ©ler d’informations supplĂ©mentaires. C’est particuliĂšrement utile lorsque les informations sont sensibles et que le prouveur ne veut pas que le vĂ©rificateur y ait accĂšs.

Le prouveur fournit une preuve mathĂ©matique qu’il est le seul Ă  pouvoir gĂ©nĂ©rer et le vĂ©rificateur peut utiliser cette preuve pour confirmer la vĂ©racitĂ© de l’affirmation. Cependant, ils ne peuvent pas utiliser la preuve pour reconstruire l’information originale.

Imaginez un tunnel avec deux entrĂ©es, A et B. Une porte verrouillĂ©e avec un code secret bloque le chemin et empĂȘche les gens de traverser le tunnel d’un bout Ă  l’autre (de A Ă  B). Vous connaissez le code secret et voulez le vendre Ă  Mme X, qui veut accĂ©der au tunnel.

Vous voulez qu’elle paie en avance avant de lui rĂ©vĂ©ler 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 entrĂ©es 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 popularitĂ© des preuves zero-knowledge dans la blockchain et la crypto est motivĂ©e par la demande croissante de confidentialitĂ© et de sĂ©curitĂ© dans les transactions numĂ©riques. Avec l’essor de la technologie blockchain et des cryptomonnaies, il existe un besoin croissant d’avoir un moyen de vĂ©rifier les transactions sans rĂ©vĂ©ler d’informations sensibles, un besoin auquel les ZKP peuvent rĂ©pondre.

Les preuves zero-knowledge ont suscitĂ© une attention et un intĂ©rĂȘt accrus au cours des derniĂšres annĂ©es. De nombreux protocoles les utilisant ont Ă©tĂ© lancĂ©s et les principales blockchains ont construit des roll-ups zero-Knowledge. Un signe Ă©vident de la popularitĂ© des preuves zero-knowledge a Ă©tĂ© observĂ© lors de la confĂ©rence DevCon 2022, oĂč plus de 20 % de tous les exposĂ©s portaient sur cette technologie.

Principaux développements

L’un des principaux dĂ©veloppements dans le domaine des preuves zero-knowledge est l’utilisation accrue de zk-SNARKs, un type spĂ©cifique de ZKP. Les zk-SNARKs ont Ă©tĂ© largement adoptĂ©s dans diverses applications DeFi, telles que les transactions privĂ©es de tokens et les prĂȘts et emprunts protĂ©gĂ©s. Une autre Ă©volution majeure dans le domaine des preuves zero-knowledge est l’attention accrue portĂ©e Ă  l’évolutivitĂ© 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 spĂ©cifique de preuve zero-knowledge qui permet de vĂ©rifier une dĂ©claration sans rĂ©vĂ©ler aucune information sur la dĂ©claration elle-mĂȘme.

Les zk-SNARKs ont dĂ©jĂ  Ă©tĂ© utilisĂ©es sur des applications telles que Zcash et le systĂšme de paiement basĂ© sur la blockchain de JP Morgan Chase. Elles ont Ă©galement Ă©tĂ© utilisĂ©es comme moyen sĂ©curiser d’authentifier la connexion de clients Ă  un serveur.

zkRoll-ups

Les zkRoll-ups sont une solution d’évolutivitĂ© pour les rĂ©seaux blockchain qui facilite le regroupement de plusieurs transactions en une seule transaction plus importante qui est ensuite enregistrĂ©e sur la blockchain. Par exemple, la BNB Chain a lancĂ© son rĂ©seau 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 gĂ©nĂ©rer une preuve cryptographique pour prouver la validitĂ© de toutes les transactions. Les zkRoll-ups offrent un Ă©quilibre entre l’évolutivitĂ© et la sĂ©curitĂ© et conviennent aux environnements Ă  grande Ă©chelle et Ă  faible latence.

Cas d’utilisation des preuves zero-knowledge

Les preuves zero-knowledge ont de nombreux cas d’utilisation, dont certains sont dĂ©jĂ  implĂ©mentĂ©s, alors que d’autres le seront dans un futur proche. Parmi les principaux cas d’utilisation des ZKP, citons : 

La vĂ©rification d’identitĂ© numĂ©rique

Les preuves zero-knowledge peuvent ĂȘtre utilisĂ©es pour vĂ©rifier l’identitĂ© des utilisateurs sans rĂ©vĂ©ler d’informations personnelles sensibles. Cela peut ĂȘtre utile dans des applications telles que les systĂšmes de vote numĂ©rique, oĂč l’identitĂ© des Ă©lecteurs doit ĂȘtre vĂ©rifiĂ©e 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 prĂ©servant la confidentialitĂ©. Par exemple, l’application dĂ©centralisĂ©e (DApp) MantaPay de Manta Network utilise les ZKP pour permettre aux utilisateurs d’effectuer des transactions sur l’exchange dĂ©centralisĂ© (DEX) sans rĂ©vĂ©ler leur identitĂ© ou les dĂ©tails de leurs transactions. Cela permet aux utilisateurs de prĂ©server leur vie privĂ©e tout en Ă©tant 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 protĂ©gĂ©es. Dans ce type de transactions, les adresses de l’expĂ©diteur et du destinataire, ainsi que le montant des transactions, ne sont pas visibles sur la blockchain publique, ce qui renforce la confidentialitĂ© pour les utilisateurs.

La tokenisation et la vérification de la propriété

Les preuves zero-knowledge peuvent Ă©galement ĂȘtre utilisĂ©es pour symboliser des actifs et confirmer leur preuve de propriĂ©tĂ©. Par exemple, une propriĂ©tĂ© peut ĂȘtre tokenisĂ©e et toute partie peut vĂ©rifier sa propriĂ©tĂ© sans rĂ©vĂ©ler publiquement d’autres informations.

La conformité mondiale

Certains pays ont des rĂ©glementations strictes concernant la collecte et le partage d’informations financiĂšres, ce qui peut ĂȘtre difficile Ă  respecter pour les plateformes dĂ©centralisĂ©es. Les preuves zero-knowledge peuvent ĂȘtre utilisĂ©es pour partager les informations requises avec les rĂ©gulateurs tout en les protĂ©geant des autres parties.

Cela peut aider à combler le fossé entre les plateformes décentralisées et les institutions financiÚres 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 Ă  l’avenir. Certains dĂ©veloppements futurs liĂ©s aux ZKP mĂ©ritent une attention particuliĂšre : 

Les couches de confidentialité inter-blockchains

Alors que les Ă©cosystĂšmes blockchain et DeFi continuent de se dĂ©velopper et d’évoluer, il existe un besoin croissant d’interopĂ©rabilitĂ© entre les diffĂ©rents rĂ©seaux blockchain. Les couches de confidentialitĂ© inter-blockchains permettront d’effectuer des transactions sur diffĂ©rents rĂ©seaux blockchain tout en prĂ©servant la vie privĂ©e des parties concernĂ©es.

Les zk-STARKs

Un autre domaine Ă  surveiller est l’utilisation accrue de zk-STARKs (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge), un type plus rĂ©cent de preuve zero-knowledge qui est considĂ©rĂ© comme plus efficace et plus sĂ»r que les zk-SNARKs. Un autre avantage des zk-STARKs par rapport aux zk-SNARKs est que les premiers sont plus rapides Ă  vĂ©rifier et ne nĂ©cessitent pas d’environnement de confiance.

Des bibliothĂšques logicielles conviviales

La technologie de preuve zero-knowledge peut ĂȘtre complexe, et toutes les Ă©quipes de dĂ©veloppement ne possĂšdent pas d’expertise dans ce domaine particulier de la cryptographie. Des bibliothĂšques logicielles ZKP conviviales peuvent contribuer Ă  combler ce fossĂ© et Ă  faciliter l’utilisation de la technologie par des dĂ©veloppeurs d’horizons diffĂ©rents. 

Limites des preuves zero-knowledge

Les preuves zero-knowledge constituent une mĂ©thode unique pour vĂ©rifier la vĂ©racitĂ© des informations tout en prĂ©servant leur confidentialitĂ©, mais elles ne fournissent pas une garantie Ă  100 %. Bien que la probabilitĂ© de vĂ©rification lorsque le prouveur ment soit nĂ©gligeable, les utilisateurs doivent ĂȘtre conscients que les ZKP ne sont pas infaillibles.

En outre, les algorithmes utilisĂ©s par les preuves zero-knowlege nĂ©cessitent des ressources informatiques intenses. Dans certains types de ZKP, un calcul intensif est nĂ©cessaire car ils requiĂšrent de nombreuses interactions entre les vĂ©rificateurs et les prouveurs. Dans d’autres, les algorithmes sont extrĂȘmement gourmands en ressources informatiques, ce qui pourrait potentiellement limiter les applications des ZKP.

Conclusion

Les preuves zero-knowledge gagnent en popularitĂ© en raison de leurs propriĂ©tĂ©s uniques de prĂ©servation de la confidentialitĂ© et de leur potentiel d’évolutivitĂ©. 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 rĂŽle crucial dans la crĂ©ation d’écosystĂšmes DApp plus sĂ»rs, plus privĂ©s et plus efficaces.

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