Noll-kunskapsbevis

Ett nollkunskapsbevis, ibland även kallat ett ZK-protokoll, är en verifieringsmetod som sker mellan en provare och en verifierare. I ett nollkunskapssäkert system kan provaren bevisa för verifieraren att de har kunskapen om en viss information (som lösningen på en matematisk ekvation) utan att avslöja själva informationen. Dessa bevissystem kan användas av moderna kryptografer för att ge ökade nivåer av integritet och säkerhet.

Konceptet med ett noll-kunskapsbevis beskrevs först i en MIT-tidning från 1985, publicerad av Shafi Goldwasser och Silvio Micali. De visade att det var möjligt att bevisa vissa egenskaper hos ett nummer utan att avslöja numret eller ytterligare information om det. Denna artikel introducerade också den matematiskt signifikanta upptäckten att interaktioner mellan en bevisare och en verifierare kan minska mängden information som krävs för att bevisa ett givet teorem.

Ett ZK-bevis måste uppfylla två grundläggande krav som kallas fullständighet och sundhet. Fullständighet avser bevisarens förmåga att visa kunskap om relevant information med en hög grad av sannolik noggrannhet. För att beviset ska vara korrekt måste verifieraren på ett tillförlitligt sätt kunna avgöra om bevisaren faktiskt har informationen eller inte. Slutligen, för att verkligen vara noll-kunskap måste beviset uppnå både fullständighet och sundhet utan att informationen i fråga någonsin kommuniceras mellan bevisaren och verifieraren.

Nollkunskapsbevis används mest för applikationer där integritet och säkerhet är avgörande. Autentiseringssystem kan till exempel använda ZK-bevis för att verifiera referenser eller identiteter utan att direkt avslöja dem. Som ett enkelt exempel kan det användas för att verifiera att en person har ett lösenord till ett datorsystem utan att behöva avslöja vilket lösenord.

Ett framträdande verkligt användningsfall av nollkunskapsbevis är att hitta i världen av kryptovaluta och blockkedjeteknologi. Genom att använda en typ av bevis som kallas noll-kunskap Succinct Non-interactive Argument of Knowledge (zk-SNARK), kan integritetsfokuserade kryptovalutor som Zcash erbjuda blockchain-transaktioner med ökad integritetsnivå till sina användare. Ethereum arbetar också med zk-SNARK-bevis sedan dess Byzantium-uppdatering 2017.