Sākums
Vārdnīca
Nulles zināšanu apliecinājumi

Nulles zināšanu apliecinājumi

Vidēji sarežģītas tēmas

Nulles zināšanu apliecinājumi, kurus reizēm dēvē par ZK protokolu, ir verifikācijas metode, kuru izmanto apliecinātājs un pārbaudītājs. Nulles zināšanu apliecinājumu sistēmā apliecinātājs var pārbaudītājam pierādīt, ka viņš zina noteiktu informāciju (piemēram, matemātiska vienādojuma atrisinājumu), neizpaužot attiecīgo informāciju. Mūsdienu kriptogrāfi var izmantot šīs apliecinājumu sistēmas, lai nodrošinātu augstāka līmeņa privātumu un drošību.

Nulles zināšanu apliecinājumu jēdziens pirmoreiz tika aprakstīts 1985. gada MIT rakstā, kuru publicēja Šafija Goldvasera (Shafi Goldwasser) un Silvio Mikali (Silvio Micali). Viņi parādīja, ka dažas skaitļa īpašības var pierādīt, neatklājot pašu skaitli vai papildu informāciju par to. Šis raksts arī iepazīstināja ar matemātiski nozīmīgo atklājumu, ka apliecinātāja un pārbaudītāja mijiedarbība var mazināt informācijas apjomu, kas nepieciešams noteiktas teorēmas pierādīšanai. 

ZK apliecinājumam jāizpilda divas pamata prasības – pilnīgums un pamatojums. Pilnīgums attiecas uz apliecinātāja spēju ar augstas pakāpes varbūtējo precizitāti apliecināt zināšanas par attiecīgo informāciju. Lai apliecinājums būtu pamatots, pārbaudītājam jāspēj droši noteikt, vai apliecinātājs patiešām zina attiecīgo informāciju. Visbeidzot, lai tas patiešām būtu nulles zināšanu apliecinājums, tam jānodrošina pilnīgums un pamatojums, nekādā gadījumā nenododot attiecīgo informāciju no apliecinātāja pārbaudītājam.

Nulles zināšanu apliecinājumus galvenokārt izmanto gadījumos, kad būtisks ir privātums un drošība. Piemēram, autentifikācijas sistēmas var izmantot ZK apliecinājumus, lai pārbaudītu akreditācijas datus vai identitāti, tieši tos neatklājot. Kā vienkāršu piemēru var minēt gadījumu, kad apliecinājumu izmanto, lai pārbaudītu, vai personai ir datorsistēmas parole, neatklājot pašu paroli. 

Populāra nulles zināšanu apliecinājuma izmantošanas joma reālajā pasaulē ir kriptovalūtas un blokķēdes tehnoloģija. Izmantojot apliecinājumu, kuru sauc par nulles zināšanu, īsiem, neinteraktīviem zināšanu argumentiem (zk-SNARK), kriptovalūtas ar uzsvaru uz privātumu, piemēram, Zcash, saviem lietotājiem var piedāvāt blokķēdes darījumus ar lielāku privātumu. Kopš 2017. gada Bizantijas atjauninājuma zk-SNARK apliecinājumus izmanto arī Ethereum.