Ensuring the privacy of information in distributed ledger systems with zero-knowledge proofs

Abstract

Статья посвящена актуальной проблеме обеспечения конфиденциальности в системах распределенного реестра. Рассматривается прикладная задача обеспечения конфиденциальности данных при операциях с цифровыми финансовыми активами. Представлено сравнение различных методов обеспечения конфиденциальности, включая перемешивающие сети, кольцевые подписи и оффчейн-протоколы. Отмечено, что эти методы не достигают достаточного уровня децентрализации, что является важным аспектом для систем распределенного реестра. Для одновременного обеспечения свойств децентрализации и конфиденциальности информации используются методы доказательства с нулевым разглашением, включая методы компактных неинтерактивных доказательств знания (SNARK). В статье приводится математическая модель систем доказательства SNARK, а также описаны подходы к их программной реализации. Приведены результаты экспериментов, направленные на сравнение производительности методов SNARK для решения прикладной задачи проведения операций с цифровыми финансовыми активами. Результаты эксперимента позволяют выделить дальнейшие возможности снижения времени генерации доказательства и сокращения его объема посредством использования пакетной верификации. Полученные результаты имеют практическую значимость для разработки систем распределенного реестра, требующих высокого уровня конфиденциальности и децентрализации.