Wat zijn zero-knowledge bewijzen?
Zero-knowledge bewijzen (ZKB's) zijn een cryptografische methode die het mogelijk maakt voor een partij om de geldigheid van een uitspraak te bewijzen zonder enige informatie over de uitspraak zelf te onthullen.
ZKB's vertegenwoordigen een ontwikkeling in de cryptografie, met als doel de privacy en beveiliging in verschillende toepassingen te verbeteren, waaronder blockchain technologie.
ZKB's hebben bepaalde nadelen, zoals hardwarekosten en kosten voor het verifiëren van bewijzen.
Begrip van Zero-Knowledge Bewijzen
Zero-knowledge bewijzen (ZKB's) zijn een cryptografisch protocol dat het voor een partij, bekend als de bewijzer, mogelijk maakt om een andere partij, de verificateur, ervan te overtuigen dat een bepaalde bewering waar is zonder enige details over de bewering zelf te onthullen. Dit concept werd voor het eerst geïntroduceerd in een paper uit 1985 getiteld "De kenniscomplexiteit van interactieve bewijs systemen" en is sindsdien ontwikkeld en verbeterd voor gebruik in verschillende toepassingen.
In een ZKB streeft de bewijzer ernaar een bewering te vestigen, en de verificateur is verantwoordelijk voor het verifiëren van de bewering. De bewijzer kan aan de verificateur aantonen dat een uitspraak nauwkeurig is zonder extra informatie over de uitspraak te onthullen. Dit wordt bereikt door het verstrekken van bewijs, of een kleine hoeveelheid informatie, die door de verificateur kan worden geverifieerd om te zorgen dat de uitspraak waar is.
Waarom zijn Zero-Knowledge Bewijzen Belangrijk?
Zero-knowledge bewijzen zijn een ontwikkeling in toegepaste cryptografie omdat ze streven naar het verbeteren van de beveiliging van informatie voor individuen. Stel je bijvoorbeeld voor hoe je een claim (bijv. "Ik ben een burger van X land") zou kunnen bewijzen aan een andere partij (bijv. een serviceprovider). Je zou normaal gesproken "bewijs" moeten leveren om je claim te ondersteunen, zoals een nationaal paspoort of rijbewijs.
Deze aanpak heeft echter zijn nadelen, voornamelijk het gebrek aan privacy. Persoonlijk identificeerbare informatie (PII) die wordt gedeeld met diensten van derden, wordt opgeslagen in centrale databases, die kwetsbaar zijn voor hacks. Met identiteitsdiefstal als een kritiek probleem, zijn er oproepen voor meer privacy-beschermende manieren om informatie te delen, en dit is waar ZKPs van pas kunnen komen.
Hoe werken Zero-Knowledge Bewijzen?
Op een hoog niveau werkt een zero-knowledge bewijs door de verificateur te vragen aan de bewijzer om een reeks acties uit te voeren die alleen nauwkeurig kunnen worden uitgevoerd als de bewijzer de onderliggende informatie kent. De bewijzer en verificateur interageren in meerdere rondes van het protocol, en aan het einde ontwikkelt de verificateur vertrouwen in de waarheid van de claim zonder extra informatie over het geheim te leren.
Toepassingen van Zero-Knowledge Bewijzen
Zero-knowledge bewijzen worden opgemerkt in verschillende velden, met name op het gebied van blockchain-technologie. Ze maken de verificatie van informatie mogelijk zonder de onderliggende gegevens te onthullen, met als doel een niveau van beveiliging en privacy te bieden. Bijvoorbeeld, in de context van blockchain-netwerken, is de enige informatie die door een ZKP op de keten wordt onthuld, dat een bepaald stuk verborgen informatie geldig is en met een hoge mate van zekerheid bekend is bij de bewijzer.
Nadelen van Zero-Knowledge Bewijzen
Zero-knowledge bewijzen hebben bepaalde nadelen. Deze omvatten hardwarekosten die gepaard gaan met de rekenkracht die nodig is om bewijzen te genereren en te verifiëren, kosten voor het verifiëren van bewijzen, en vertrouwensaannames. Bovendien zijn er potentiële bedreigingen van kwantumcomputing, die de cryptografische beveiliging die door ZKB's wordt geboden, potentieel kunnen doorbreken.
