ما هي أدلة المعرفة الصفرية

تعتبر براهين المعرفة الصفرية واحدة من أكثر المفاهيم تجريدية ورائعة في علم التشفير التطبيقي اليوم. من المحتمل أن يطبق على محادثات نزع السلاح النووي لتوفير معاملات مجهولة وآمنة لشبكات blockchain العامة ، فإن البراهين الصفرية هي مثال عميق على ابتكار التشفير.

ما هي أدلة المعرفة الصفرية

الخلفية والتطبيقات

تم تقديم مفهوم براهين عدم المعرفة لأول مرة في عام 1985 من قبل شافي جولدفاسر وتشارلز راكوف وسيلفيو ميكالي وظهر بالفعل في اوقات نيويورك في عام 1987. لقد صمموا مفهوم تعقيد المعرفة ، وهو مقياس لكمية المعرفة المطلوبة للانتقال من مَثَّل إلى مدقق حتى يمكن اعتبارها صالحة.

في النهاية ، تمكنوا من إثبات أنه ، مع بعض التفاعل بين المُثبِت والمحقق ، يمكنهم بشكل أساسي تقليل كمية المعرفة التي يجب نقلها بين الاثنين إلى الصفر. كانت المشكلة التي كانوا يحلونها هي إثبات وجود رقم من الدرجة الثانية غير بقايا وزارة الدفاع م. تركز اهتمامهم الأساسي حولها تسرب المعلومات, يعني مقدار المعلومات التي سيتعلمها المدقق خلال مسار التحقق من صحة المطالبة.

الرياضيات وراء هذا المفهوم معقد بشكل استثنائي (إخلاء المسؤولية – ليس لدي أي فكرة عن كيفية عمل الرياضيات ، لكن يمكنك يحاول) وأكسبهم عملهم جائزة وديل في عام 1993 للتقدم في علوم الكمبيوتر النظرية.

شهدت التطورات الأخرى إنشاء أنظمة إثبات المعرفة الصفرية لـ مشكلة تلوين الرسم البياني وأن أي شيء يمكن إثباته بنظام إثبات تفاعلي يمكن إثباته بدون معرفة. كان بناء براهين عدم المعرفة على بروتوكولات الإنترنت أكثر صعوبة وتطلب تطوير بروتوكولات الإثبات التي لا يمكن تمييزها. الآن ، اندماجهم في الشبكات اللامركزية يدفع تطبيقاتهم إلى أبعد من ذلك.

تم اختراع براهين المعرفة الصفرية غير التفاعلية في نهاية المطاف ، حيث يتم إزالة التفاعل بين المُثبِّت والمحقق. بدلاً من ذلك ، فإن السلسلة المرجعية المشتركة بين المُثبِت والمحقق هي كل ما هو مطلوب لتحقيق المعرفة الصفرية الحسابية. هذه الأنواع من الافتراضات الرياضية والحسابية هي السبب وراء الإشارة إلى براهين عدم المعرفة عمومًا باسم “سحر التشفير” ، والتي يصعب فهمها حتى من منظور مجرد.

دليل ZK-Snarks

قراءة: ما هو zk-SNARKs؟ مقدمة لبروتوكول الخصوصية هذا

فيما يتعلق بالعملات المشفرة ، يمكن أيضًا الحصول على براهين المعرفة الصفرية غير التفاعلية في نموذج أوراكل العشوائي باستخدام استكشافية فيات شامير. هذه أدخلت مفهوم zk-SNARKs, التي شكلت الأساس لإخفاء الهوية داخل العملة المشفرة Zcash. بعد ذلك ، تم تقديم bulletproofs من قبل مجموعة التشفير التطبيقي في ستانفورد كبراهين قصيرة غير تفاعلية للمعرفة الصفرية التي أزالت الحاجة إلى المثيرة للجدل إعداد موثوق به ضمن Zcash والبروتوكولات الأخرى التي تستخدم zk-SNARKs. أخيرا, zk-STARKs تم إنشاؤها في وقت سابق من هذا العام وألغت أيضًا الحاجة إلى إعداد موثوق.

التطبيقات

تمتلك براهين المعرفة الصفرية مجموعة متنوعة من التطبيقات نظرًا لطبيعتها الفريدة. إنها فعالة بشكل خاص في الاتصال الآمن والمصادقة والخصوصية.

التطبيق المتعلق بالعملات المشفرة هو إخفاء الهوية في المعاملات. الأنظمة الأساسية التي تستخدم بعض أشكال إثبات عدم المعرفة تشمل ZCash و Monero و PIVX و Zerocoin. الأهم من ذلك ، أن هذه العملات المشفرة تستخدم براهين صفرية المعرفة لإخفاء تفاصيل المعاملات على شبكات blockchain العامة. تتضمن هذه التفاصيل المرسل والمستلم والمبلغ المحول.

العملات المشفرة الخصوصية

قراءة: عملات الخصوصية: دليل المبتدئين للعملات المشفرة المجهولة

يعد استخدام براهين عدم المعرفة عبر شبكة عامة لامركزية حيث يتم تحويل القيمة تقدمًا رائدًا. تعد القدرة على إخفاء هوية معاملات الشبكة تمامًا عبر شبكة عامة إنجازًا رائعًا لا ينبغي التغاضي عنه.

تطبيق بارز آخر للتكنولوجيا في أنظمة المصادقة. أ دليل المعرفة الصفرية يمكن استخدامها لإثبات المعلومات السرية مثل كلمة المرور دون الكشف عن كلمة المرور بالفعل. عادةً ما تكون البراهين الصفرية المعرفية مرهقة للغاية بحيث لا يمكن الاستفادة منها باستخدام كلمات المرور فقط ، ولكن في النهاية ، قد يوفر ذلك فائدة كبيرة لحماية كلمات مرور المستخدم عبر الإنترنت.

يمكن أيضًا تطبيق براهين المعرفة الصفرية في التحقق من الهوية. للتبسيط ، للوصول إلى منشأة عالية الأمان ، ستحتاج إما إلى رقم PIN أو بطاقة هوية مصدق عليها للوصول عبر الباب. يمثل مكون المصادقة الخاص بالباب ثقبًا أمنيًا حيث يمكن التلاعب به لمعرفة رقم التعريف الشخصي للوصول. باستخدام إثبات عدم المعرفة ، يمكن أن يحتوي المكون على رقم ن بدون عوامله.

سيتم منح المستخدمين المصرح لهم الحل لهذه المشكلة المعينة ، ويمكنهم إثبات لمكون المصادقة أنهم يعرفون الحل دون إدخال أي شيء محدد للحل في مكون المصادقة. لذلك ، لن تعمل معالجة مكون المصادقة للعثور على رقم التعريف الشخصي نظرًا لأنه لا يخزن بالفعل رقم التعريف الشخصي (الحل).

كيف هؤلاء يعملون

إثبات المعرفة الصفرية هو المكان الذي يمكن أن يثبت فيه المُثبِّت (أليس) أنها تعرف المعلومات x إلى مدقق (بوب) دون نقل أي معلومات أخرى إلى بوب بخلاف حقيقة أنها تعرف x.

بحكم التعريف ، يجب أن يفي إثبات عدم المعرفة بالخصائص الثلاث التالية:

  • مكمل
  • سوندنس
  • المعرفة الصفرية

الاكتمال هي فرصة احتمالية عالية أنه إذا كانت أليس تقول الحقيقة ، فإن بوب سيقتنع في النهاية بأنها تقول الحقيقة.

صلابة هي حقيقة أن أليس تستطيع فقط إقناع بوب إذا كانت تقول الحقيقة.

المعرفة الصفرية هو أن بوب لا يتعلم اى شى حول معرفة أليس السرية (الحل).

يؤدي تعقيد براهين عدم المعرفة إلى وصفها عادةً بأمثلة مجردة. يتوفر العديد منها بما في ذلك كهف علي بابا ، وكرتان وصديق عمى الألوان ، وعملاق الاتصالات. يقومون جميعًا بعمل قوي في توضيح مفهوم براهين انعدام المعرفة ولكن دعونا نركز على الأول ، كهف علي بابا.

تأتي القصة من مقال بعنوان “كيف تشرح أدلة المعرفة الصفرية لأطفالك“بقلم جان جاك كويسكاتر وعادة ما يكون على النحو التالي:

يمكن استخدام مثال معدّل قليلاً وأكثر فائدة مع أليس وبوب.

تكتشف أليس العبارة السرية لفتح باب سري في كهف غريب. الكهف على شكل حلقة مع الباب السري الذي يسد المسارات من الاتصال في النهاية. يريد بوب معرفة الكلمة السرية ، لكن أليس لن تكشفها له.

لحل الموقف ، قاموا بتسمية المسارين A و B. تأخذ أليس مسارًا بينما ينتظر بوب في الخارج ولا يمكنه رؤية المسار الذي تختاره. يدخل بوب إلى الكهف ويصرخ في أي طريق يريد أليس أن تعود إليه. نظرًا لأن أليس لديها العبارة السرية عند الباب ، يمكنها العودة على أي من المسارين ، والعودة بسهولة إلى المسار الذي يصرخ به بوب. كما أنها لا تحتاج إلى الكشف عن العبارة السرية من أجل القيام بذلك.

إذا لم تعرف أليس الكلمة السرية ، فستتاح لها فرصة بنسبة 50٪ للعودة إلى المسار المطلوب. ومع ذلك ، مع المحاولات المستمرة ، فإن احتمالات قدرتها على توقع طلب بوب ستكون مهملة.

نظرًا لأن لديها العبارة السرية ، فإن قدرتها على العودة إلى المسار المطلوب تثبت باستمرار لبوب (مع احتمال كبير للغاية) أنها تعرف العبارة السرية. بالنسبة للمراقبين الخارجيين ، لا يمكنهم رؤية أليس في الكهف بسبب شكله ، لذلك لن يروا سوى أليس تعود على المسار الصحيح. هذا يجعل التفاعل الكامل بين أليس وبوب مجهولاً بشكل فعال.

سيستمر تطبيق براهين المعرفة الصفرية أينما كانت مفيدة مع استمرار تطويرها. قد تكون التكنولوجيا الأساسية معقدة للغاية ، ولكن لا يمكن المبالغة في تقدير قدرتها على الخصوصية والأصالة والأمان.

يؤدي استخدام براهين المعرفة الصفرية في العملات المشفرة إلى دفع ابتكار التكنولوجيا إلى أبعد من ذلك. إذا كنت تبحث عن المزيد من التفاصيل الفنية أو أمثلة من العالم الواقعي من منظور تقني ، فإن ماثيو جرين يقدم لك أفضلية التحليلات للتكنولوجيا مع بعض التجارب الفكرية الرائعة.

استنتاج

تأخذ براهين المعرفة الصفرية مكانها كواحدة من أكثر التقنيات تعقيدًا وفريدة من نوعها المستخدمة في شبكات blockchain. آثارها هي التفكير المستقبلي وقد جذبت حتى إعجاب لسيرجي برين ، الشريك المؤسس لشركة Google.

سيستمر تطبيق براهين المعرفة الصفرية في العملات المشفرة في الريادة في الكشف عن واحدة من أكثر التقنيات المثيرة والمجهولة المتاحة اليوم.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me