دور أدلة المعرفة الصفرية في المعاملات الآمنة

مقدمة

تعبت من نفس القديم ، من خلال blockchain؟ على استعداد للغوص في عالم تكون فيه بياناتك آمنة ومأمونة و حقا لك؟

نحن نعيش في عالم من المعلومات ، حيث تكون البيانات هي الزيت الجديد. وبالتالي ، مع البيانات ، كل شيء وأي شيء ممكن. يوفر هذا الواقع القائم على البيانات مسؤوليات كبيرة ، خاصة في ضمان أن المعلومات الخاصة والحساسة تظل محمية. تقنية blockchain هي أداة قوية تعطي الأولوية للشفافية على الخصوصية. على الرغم من أن الشفافية ضرورية للثقة في نظام لا مركزي ، إلا أنها يمكن أن تعرض تفاصيل حساسة ، والتي قد لا تكون مرغوبة دائمًا ، خاصة في التطبيقات التي تنطوي على المعاملات السرية أو المعلومات الشخصية.

للتغلب على هذه القيود ، قدم المطورون مجموعة من تقنيات تعزيز الخصوصية مثل أدلة المعرفة الصفرية (ZKP) ، ZK-Snarks ، عملات الخصوصية مثل Monero و Zcashوتقنيات التشفير المتقدمة مثل التشفير المثلي (هو).

هذه التقنيات تحافظ على توازن بين الشفافية و سرية المستخدم.

في هذه المقالة ، سنستكشف كيفية عمل أدوات تعزيز الخصوصية هذه ، وتطبيقاتها في تطوير blockchain.

لذلك دعونا نبدأ!

يجب أن تفكر في أن blockchain هو الخيار الأكثر أمانًا والأكثر شفافية في مجال التكنولوجيا بشكل صحيح؟ ولكن لا يزال لديه بعض العيوب. على سبيل المثال ، دعونا نفكر في Bitcoin ، إنها عملة شفافة (blockchain العامة). حيث تكون عناوينك مستعارة. ولكن هناك صيد! لا يزال بإمكان عمال المناجم امتلاك القدرة على الوصول إلى البيانات الموجودة على blockchain قبل أن تكون رسميًا على السلسلة. مخيف ، أليس كذلك؟!

وبالتالي ، لتجنب كل هذه الحالات ، نختار خيارات تعزيز الخصوصية وواحدة من هذه هي ZPKs. دعونا نلقي نظرة عليه!

أدلة المعرفة الصفر و ZK-snarks

ما هي أدلة المعرفة الصفر؟

دليل المعرفة الصفر هو بروتوكول التشفير حيث يوجد المثل ومؤدي. هنا يتعين على المثل أن يقنع المدقق بأن بعض البيان صحيح دون الكشف عن أي حقائق أو معلومات أخرى تتجاوز مجرد حقيقة أن البيان صحيح.

دعونا نفهم هذا بشكل أكثر حدًا من خلال أخذ مثال حقيقي:

لذلك ، دعنا نقول أن لديك صديق كارل هو الأعمى الملون ولديك كرتين (أحدهما أحمر وأخضر آخر) وتحتاج إليه للتمييز بينهما.

إذن أنت هنا المثل وكارل هو المحقرة. الآن تطلب من كارل وضع كلتا الكرات في الخلف ويمكنه اختيار كرة واحدة عشوائيًا حيث يمكنه أن يطرح عليك سؤالًا بسيطًا: هل قمت بتبديل الكرات؟ يمكن بعد ذلك القيام بهذا الإجراء بشكل تكراري ومع احتمال 50 ٪ يجب أن يصبح كارل مقتنعًا (“اكتمال”) بأن الكرات ملونة بشكل مختلف بالفعل.

لذا ، كما يوحي الاسم أنك أثبتت صحة بيانك ولا يتعلم صديقك أبدًا أي الكرة خضراء وأيها حمراء ؛ في الواقع ، لا يكتسب أي معرفة حول كيفية التمييز بين الكرات. لذلك يمكن نقل هذه المعرفة إلى الطرف الثالث أيضًا.

مثال رمز:

# محاكاة ZKP البسيطة من Hashlib Import SHA256 # افترض أن المثل يعرف كلمة المرور “السرية” secret_password = “blockchain_rocks” hash_of_secret = sha256 (secret_password.encode ()). hexDigest () # Prover يريد إثبات المعرفة دون الكشف عن “secret_password” def prove_knowledge (justaught_password): إرجاع SHA256 (justaugh_password.encode ()). hexdigest () == hash_of_secret # Verifier يؤكد معرفة المثل من خلال مطابقة التجزئة print (prove_knowledge (“blockchain_rocks”)) # إرجاع صحيح بدون الكشف عن “secret_password”

ZK-Snarks: Zero-knowledlegle حجج المعرفة غير التفاعلية

ZK-Snarks يقف ل Zero-knowledge موجزة الحجج غير التفاعلية للمعرفة. إنه بناء دليل حيث يتعين على المثل أن يثبت الحقيقة أو حيازته دون التفاعل مع المدقق. هذا مجرد إصدار أكثر تحديدًا من ZKPS.ZK-SNARK أكثر فائدة عندما لا يمكن أن يكون هناك إمكانية للتواصل بين طرفين مثل المعاملات عبر الإنترنت دون اتصال في الوقت الفعلي.

هذا المفهوم صعب بعض الشيء أن نفهم ، باختصار ، أن نقول أنك تخبر شخصًا آخر أنك تعرف سره دون أن تخبر ما هو السر في الواقع ولكن بدلاً من ذلك يثبت ذلك.

هل تعلم؟ يتم تنفيذ ZK-Snarks في Zcash ، وهي عملة خصوصية معروفة بمعاملتها المحميةق

التمرين: بناء ZK-Snark مع libsnark

استخدم libsnark لإعداد والتحقق من ZK-Snark بسيط ، أو الرجوع إلى وثائق المكتبة لمشاريع عينة على إنشاء Proof ZK-Snark.

الآن السؤال هو كيف يعمل هذا ZKP غير التفاعلي؟

• الإعداد: تتطلب ZK-Snarks إعدادًا لمرة واحدة لمفاتيح التشفير ، وتستخدم لإنشاء البراهين.
• جيل الإثبات: يستخدم المثل معلومات خاصة لإنشاء دليل موجز يمكن التحقق منه علنًا.
• التحقق: يمكن أن تؤكد التحقق من أن المثل لديه معرفة معينة دون معرفة التفاصيل.

عملات الخصوصية

عملات الخصوصية هي عملات مشفرة مصممة خصيصًا لتحديد أولويات الخصوصية وإخفاء هوية المستخدم.

مونيرو

Monero (XMR) هي عملة مشفرة مع خصوصية محسنة. يستخدم blockchain الخاصة أن يخفي ذلك تفاصيل المعاملة ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا على الغرباء معرفة من الذي يرسل أو يتلقى Monero ، أو مقدار ما يتم إرساله ، أو أي أرصدة حساب. هذا يحافظ على عدم الكشف عن هويته ويضمن أن جميع وحدات Monero قابلة للانتهاك.

قابلة للتفويض (قابلة للتبديل): بمعنى أن مونيرو يساوي دائمًا آخر ، مع عدم وجود تاريخ يمكن تتبعه.

كيف يضمن Monero المعاملات الخاصة؟

ينفذ Monero من التقنيات الفريدة على النحو التالي لضمان المعاملات الخاصة. دعونا نلقي نظرة على هذه التقنيات:

توقيعات الحلقة: يجمع بين توقيع معاملة المستخدم والآخرين لإلغاء الأصل الحقيقي.

مثال رمز:

استيراد عشوائي # قائمة المفاتيح العامة للمشاركين المشاركون = [“Alice”, “Bob”, “Charlie”, “Dave”] # اختر مشاركًا عشوائيًا باعتباره “المرسل” المرسل = عشوائي. choice (المشاركون) # خلط توقيع المرسل مع الآخرين mixed_signatures = عشوائي. طباعة (“مجموعة توقيع الحلقة:” ، mixed_signatures) طباعة (“المرسل (مخفي):” ، مرسل)

عناوين التخفي: يخلق عناوين فريدة من نوعها الاستخدام الواحد لكل معاملة ، مما يضمن فقط المرسل والمستقبل الوجهة.

معاملات الحلقة السرية (RingCT): يخفي مبلغ المعاملة لمنع أطراف ثالثة من ربط المعاملات.

• اقرأ أيضا:
• تبسيط مقياس blockchain: دليلك إلى حلول الطبقة 1 و Layer 2
• و

Zcash

Zcash (ZEC) هي عملة خصوصية مبنية عليها Bitcoin’s Codebase. إنه يشارك العديد من أوجه التشابه مع Bitcoin مثل المعاملات العادية والشفافة ولكنه يوفر أيضًا خيارًا للمعاملات المحمية.

معاملة محمية: المعاملات المحمية في ZCASH هي المعاملات الخاصة التي تستخدم أ التشفير طريقة تسمى ZK-Snarks (المعرفة صفرية موجزة الحجج غير التفاعلية للمعرفة) للحفاظ على تفاصيل المعاملة سرية تماما.

وبالتالي ، يدعم Zcash كل من المعاملات الشفافة والمحمية مع T-addresses(عناوين شفافة تعمل مثل المعيار بيتكوين) و z-addresses (عناوين محمية تخفي تفاصيل المعاملة).

المعاملات المحمية لـ Zcash هي مناسبة ممتازة للسيناريوهات التي تتطلب السرية ، مثل معاملات B2B في إدارة سلسلة التوريد ، حيث تكون خصوصية البيانات حاسمة.

يثبت

# قم بتثبيت عميل Zcash تحديث sudo apt-get && sudo apt-get install zcash # إنشاء عنوان محمي Zcash-Cli Z_GetNewaddress # أرسل إلى العنوان المحمي Zcash-Cli Z_Sendmany

تشفير متجانس ودوره في blockchain

تشفير متجانس (هو) هو نوع من التشفير الذي يتيح لك إجراء عمليات حسابية على البيانات بينما لا يزال كذلك مشفرة. هذا يعني أنك لست بحاجة إلى فك تشفير البيانات للعمل معها. عندما تقوم في نهاية المطاف بفك تشفير النتائج ، يبدو الأمر كما لو كنت قد فعلت الحسابات على البيانات الأصلية غير المشفرة.

هذه التقنية مفيدة بشكل خاص للخصوصية ، حيث تتيح تخزين البيانات الحساسة ومعالجتها على الخوادم الخارجية (كما في السحابة) دون تعريضها

هناك نوعان رئيسيان من تقنيات التشفير المتجانسة:

• تشفير متجانس جزئيا (PHE): جزئيًا يسمح فقط بعمليات محددة على البيانات على سبيل المثال الإضافة والضرب.
• التشفير المتجانس بالكامل (FHE): Fhe يدعم العمليات التعسفية على البيانات المشفرة. لكنها كثيفة الموارد

رمز المثال:

من ختم استيراد تشفير parameters ، sealcontext ، integerencoder # تعيين معلمات التشفير parms = encryptionparameters (scream_type.bfv) parms.set_poly_modulus_degree (1024) parms.set_coeff_modulus (coeff_modulus_128 (1024)) # مثال على الإضافة المشفرة encrypted_sum = add_encrypted_values ​​(enc1 ، enc2) طباعة (“SUM المشفرة:” ، incrypted_sum)

خاتمة

في عالم يوازن الشفافية مع الخصوصية ، تقوم تقنيات تعزيز الخصوصية بتغيير اللعبة من أجل blockchain. من أدلة المعرفة الصفرية إلى التشفير المتجانس ، توفر هذه الأدوات حلولًا آمنة دون المساس بالانفتاح الذي تشتهر به blockchain. بينما نتطلع إلى المستقبل ، ستستمر هذه الابتكارات في تشكيل الصناعات مثل التمويل والرعاية الصحية وما بعدها ، مما يوفر طريقة آمنة للتعامل مع المعلومات الحساسة.

فهم هذه المفاهيم هو مفتاح التنقل في مستقبل blockchain.

استمر في التعلم والتجربة والاستكشاف – هناك الكثير في هذه الرحلة المثيرة.