Zero-knowledge proofs in blockchain applications

Abstract

Bitcoinin julkaisu merkitsi samalla lohkoketjusovellusten syntymää. Johtuen muun muassa julkisen todennettavuuden tarpeesta, lohkoketjussa säilytettävä tieto on tyypillisesti läpinäkyvää, joka voi olla ongelmallista yksityisyyden kannalta. Yksityisyyden parantamiseksi on kehitetty menetelmiä, jotka hämärtävät lohkoketjun tietojen läpinäkyvyyttä säilyttäen niiden eheyden ja todennettavuuden. Lupaava kryptografinen menetelmä tähän tarkoitukseen on nollatietotodistus, joka mahdollistaa väitteen todistamisen siten, että ainoa todistuksessa paljastuva tieto on väitteen totuusarvo.
\n
\nNollatietotodistuksiin perehtyminen aloitetaan niiden teoreettisesta perustasta. Lohkoketjujen kannalta tärkeitä vaatimuksia nollatietotodistuksille ovat ei-interaktiivisuus ja ytimekkyys, ja nämä ehdot täyttäviä todistusrakenteita kutsutaan yleisesti nimellä zk-SNARK. Fiat-Shamir muunnos on käyttökelpoinen menetelmä ei-interaktiivisen nollatietotodistuksen muodostamiseen tapauksissa, joissa ytimekkyys ei ole tärkeää. Nollatietotodistusten käyttöä tutkitaan erityisesti yksityisyyden ja käyttökelpoisuuden kannalta kolmessa lohkoketjusovelluksessa, jotka ovat Zcash, Ethereum ja Monero.