Zero-knowledge proof là gì?

Zero-knowledge proof (ZKP) là gì?

Zero-knowledge proof là một công nghệ mật mã xác thực tính tính đầy đủ và chính xác của thông tin mà không tiết lộ bất kỳ dữ liệu nào liên quan.

Phương pháp này được giới thiệu lần đầu tiên trên một bài báo bởi các nhà nghiên cứu MIT vào năm 1985. ZPK bao gồm hai vai trò cơ bản:

• Bên cung cấp (the prover)
• Bên xác minh (the verifier)

Hiểu một cách đơn giản, đây là phương pháp mà một bên (the prover) chứng minh với bên khác (the verifier) rằng điều gì đó là đúng nhưng không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào khác. Zero-knowledge proof được coi là bước đột phá của trong mật mã ứng dụng, cải thiện tính bảo mật thông tin cho các cá nhân.

Phân loại zero-knowledge proof

Có hai loại zero-knowledge proof:

• Interactive zero-knowledge proofs: The prover và the verifier trao đổi với nhau nhiều lần, the verifier yêu cầu the prover thực hiện các thử thách đến khi họ cảm thấy thuyết phục.
• Non-interactive zero-knowledge proofs: Thông tin được the prover đưa ra chỉ được xác minh một lần duy nhất vào bất cứ lúc nào, điều này yêu cầu nhiều sức mạnh thuật toán hơn việc tương tác trao đổi đơn thuần.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn đăng ký Binance update 2022

Đặc điểm của Zero-knowledge proof

• Tính hoàn chỉnh: Nếu thông tin cung cấp đúng, the verifier sẽ bị thuyết phục bởi the prover rằng đó là sự thật.
• Tính hợp lý: Nếu thông tin cung cấp sai, thì phương pháp ZKP cho phép the verifier bác bỏ rằng the prover đang nói sự thật.
• Zero-knowledge: Phương pháp chỉ tiết lộ cho the verifier về việc the prover có nói sự thật hay không.

Cách hoạt động của zero-knowledge proof

Zero-knowledge proof cho phép bạn chứng minh tính xác thực của một thông tin mà không cần chia sẻ nội dung hoặc tiết lộ cách bạn phát hiện ra sự thật. Để thực hiện điều này, các giao thức zero-knowledge dựa vào các thuật toán lấy một số dữ liệu làm đầu vào và trả về ‘true’ hoặc ‘false’ làm đầu ra.

Ví dụ: bằng cách sử dụng phương thức ZKP, người nhận tiền có thể xác minh rằng người gửi tiền có đủ số dư trong tài khoản ngân hàng mà không cần lấy bất kỳ thông tin nào khác về số dư thanh toán của người gửi.

Ứng dụng của zero-knowledge proof

Zero-knowledge proof được sử dụng để bảo vệ quyền riêng tư của dữ liệu và bảo mật thông tin cá nhân. Các thuật toán mật mã đã ứng dụng ZKP trong đời sống thực tế để xác minh một câu lệnh tính toán.

• Blockchain:

Tính minh bạch của các blockchain như Bitcoin và Ethereum cho phép xác minh công khai các giao dịch. Tuy nhiên, điều đó đồng nghĩa với việc quyền riêng tư và tính bảo mật danh tính người dùng không được bảo đảm.

ZKP là tính năng sáng tạo của mật mã cung cấp cho người dùng quyền riêng tư cao hơn khi giao dịch tiền điện tử. Ví dụ điển hình là Zcash – tiền điện tử đã ứng dụng zero-knowledge proof để xây dựng công nghệ zk-SNARKs, cho phéo người dùng bảo mật các giao dịch, ẩn danh địa chỉ ví tiền điện tử.

• Tài chính:

ING ứng dụng ZKP cho phép khách hàng chứng minh rằng số dư bí mật của tài khoản trong một phạm vi nhất định. Ví dụ, một người muốn thế chấp tài sản có thể chứng minh thu nhập của họ nằm trong phạm vi có thể chấp nhận được mà không cần tiết lộ mức lương chính xác của họ.

• Bỏ phiếu trực tuyến:

ZKP có thể cho phép cử tri bỏ phiếu ẩn danh và xác minh rằng lá phiếu của họ đã được đưa vào cuộc kiểm phiếu cuối cùng.

• Xác thực:

ZKP được ứng dụng để xác thực người dùng mà không cần trao đổi thông tin bí mật như mật khẩu.

• Machine learning (ML – Học máy):

ZKP cho phép chủ sở hữu của thuật toán ML thuyết phục người khác về kết quả của mô hình mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về chính mô hình ML.

Ưu nhược điểm của zero-knowledge proof

Ưu điểm

• Quyền riêng tư và bảo mật

Công nghệ Zero-knowledge proof (ZKP) mã hóa dữ liệu trong các ứng dụng tin nhắn một cách riêng tư, giúp người dùng bảo mật thông tin, giữ bí mật về số tiền, địa chỉ người gửi trong giao dịch.

Bên cạnh đó, tính năng này cho phép các tổ chức, công ty chuỗi cung ứng, doanh nghiệp và ngân hàng có thể khởi chạy các hợp đồng thông minh mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản trên chuỗi, giữ bí mật thương mại để duy trì tính cạnh tranh.

• Khả năng mở rộng cho Blockchain

Không chỉ có tình bảo mật cao, công nghệ ZK đảm bảo dữ liệu giao dịch xử lý trên Layer-2 được gửi lại đến blockchain chính một cách chuẩn xác, nhanh chóng. Điều này giúp đơn giản hóa quy trình xác nhận bằng chứng giao dịch, cải thiện tốc độ thực hiện giao dịch chung của Layer-2 và mạng lưới blockchain.

Với khả năng tận dụng các bộ dữ liệu bảo vệ quyền riêng tư trong hệ thống minh bạch của các blockchain công khai, ZKPs cho phép các tổ chức, cá nhân dễ dàng truy cập và tương tác một cách an toàn với các mạng blockchain, khuyến khích sự đổi mới và tạo ra một nền kinh tế toàn cầu hiệu quả hơn.

Nhược điểm

• Không đảm bảo xác thực 100%: Ngay cả khi xác suất xác minh sai rất thấp, ZKP không đảm bảo rằng tất cả thông tin xác nhận đều hoàn toàn hợp lệ.
• Cường độ tính toán: Các thuật toán được sử dụng có khả năng tính toán cao vì đòi hỏi nhiều trao đổi, tương tác giữa the prover và the verifier (đối với interactive ZKP) hoặc yêu cầu sức mạnh thuật toán lớn (đối với non-interactive ZKP). Điều này khiến ZKP không phù hợp với các thiết bị di động hoặc có tốc độ chậm.

>>> Xem thêm: Cách sử dụng & đăng ký Bittrex dễ hiểu nhất cho người mới 2022

Các blockchain ứng dụng công nghệ ZKP

• Polygon: Nền tảng đã chính thức ra mắt Plonky2 vào ngày 11 tháng 1 năm 2022, công nghệ zero-knowledge được khẳng định là có tốc độ nhanh nhất thế giới khi chỉ mất 0,17 giây để khởi tạo trên máy. Trong năm 2021, dự án đã chi lần lượt 250 triệu USD và 400 triệu USD để mua lại hai giải pháp Layer-2 theo cơ chế ZK-Rollups là Hermez Network và Mir Protocol.
• dXdY: Nền tảng giao dịch Phái sinh phi tập trung hàng đầu được xây dựng trên StarkEX.
• Secret Network: Đây là nền tảng hợp đồng thông minh ẩn danh đầu tiên khởi chạy mainnet, thực hiện các tính toán trong TEE để nâng cấp bảo mật và quyền riêng tư.
• Immutable X: Đây là một Validium cho NFT trên Ethereum.
• Mina Protocol: Nền tảng đã chính thức Mainnet vào giữa tháng 3 năm 2021.
• Dusk Network: Privacy blockchain sử dụng ZKP làm cơ sở cho các hợp đồng thông minh, dành cho các ứng dụng tài chính.

Kết luận

Zero-knowledge proofs là thuật toán mật mã giúp xác thực tính đúng đắn và đầy đủ của một thông tin mà không cần tiết lộ các dữ liệu liên quan. Giải pháp Zero-knowledge proofs là ngọn cờ tiên phong trong việc đảm bảo quyền riêng tư của các giao dịch tiền điện tử, mở đường cho những đột phá trong công nghệ blockchain.