Zero-knowledge proofs zijn cryptografische methoden waarmee een partij kan bewijzen aan een andere partij dat een bepaalde stelling waar is, zonder daarbij enige informatie te onthullen behalve het feit dat de stelling waar is.
Zero-Knowlegde Proofs uitgelegd
Zero-knowledge proofs zijn een fascinerend concept in de wereld van cryptografie en cybersecurity. Het is een manier om te bewijzen dat je een bepaalde informatie kent of een bepaalde bewering klopt, zonder die informatie of het bewijs zelf te onthullen. Dit lijkt misschien tegenstrijdig, maar het is een cruciaal element voor veilige communicatie en transacties op het internet.
Laten we dit concept met een eenvoudig voorbeeld verduidelijken: stel je voor dat je wilt bewijzen dat je ouder bent dan 18 jaar, zonder je exacte leeftijd of geboortedatum te onthullen. Een zero-knowledge proof zou je in staat stellen om dit te doen op zo’n manier dat de andere partij absoluut zeker weet dat je de waarheid spreekt, zonder dat ze je geboortedatum hoeven te weten.
Dit concept wordt vaak toegepast in blockchain-technologie en cryptocurrency-transacties. Bijvoorbeeld, wanneer je een transactie doet met cryptocurrencies, wil je misschien bewijzen dat je voldoende saldo hebt om de transactie uit te voeren, zonder je exacte saldo of andere transactiedetails te onthullen. Zero-knowledge proofs maken dit mogelijk.
Er zijn verschillende soorten zero-knowledge proofs, maar ze hebben allemaal drie belangrijke eigenschappen:
- Volledigheid: Als de bewering waar is, dan kan de partij die de claim maakt (de “prover”) altijd overtuigen de andere partij (de “verifier”) dat dit het geval is.
- Geldigheid: Als de bewering onwaar is, is het onmogelijk voor de prover om de verifier te overtuigen dat het waar is.
- Zero-Knowledge: Als de bewering waar is, dan overtuigt de prover de verifier dat dit het geval is, zonder enige andere informatie te onthullen dan het feit dat de bewering waar is.
Zero-knowledge proofs zijn een krachtig hulpmiddel dat helpt bij het waarborgen van privacy en beveiliging in de digitale wereld.
Voorbeelden
Hier zijn een paar voorbeelden van zero-knowledge proofs:
- Zcash: Een bekend voorbeeld van zero-knowledge proofs in de praktijk is de cryptocurrency Zcash. Zcash gebruikt een specifiek type zero-knowledge proof genaamd zk-SNARKs (zero-knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) om de privacy van transacties te waarborgen. Met zk-SNARKs kan een gebruiker bewijzen dat hij de eigenaar is van bepaalde gegevens, zoals geheime sleutels, zonder deze gegevens daadwerkelijk te onthullen.
- Sudoku: Een ander voorbeeld van een zero-knowledge proof is een spelletje Sudoku. Stel je voor dat iemand een Sudoku-puzzel heeft opgelost en aan een vriend wil bewijzen dat hij de oplossing kent, zonder de oplossing zelf te onthullen. Dit kan worden gedaan door gebruik te maken van een reeks logische stappen die bewijzen dat de oplossing klopt, zonder de daadwerkelijke oplossing te onthullen.
- Wachtwoordauthenticatie: Een ander voorbeeld is het inloggen op een beveiligde website. Traditioneel zou je je wachtwoord naar de server moeten sturen, die het vervolgens zou vergelijken met de opgeslagen versie. Echter, dit betekent dat het wachtwoord tijdens de transmissie kan worden onderschept. Met zero-knowledge proofs kan een gebruiker bewijzen dat hij het wachtwoord kent, zonder het wachtwoord zelf te moeten verzenden.
- Identiteitsverificatie: Een ander voorbeeld kan zijn om te bewijzen dat je ouder bent dan 18 jaar zonder je exacte leeftijd te onthullen. Met zero-knowledge proofs kan iemand zijn identiteit bewijzen zonder persoonlijke gegevens, zoals de exacte geboortedatum, te delen.
Zero-knowledge proofs hebben veel potentieel en worden in een breed scala van toepassingen gebruikt, van het waarborgen van de privacy van gebruikers op het internet tot het beveiligen van financiële transacties.
Hoe werken Zero-Knowledge Proofs op de blockchain in de praktijk?
Zero-knowledge proofs op de blockchain werken door het mogelijk te maken voor iemand om een transactie uit te voeren of een bewering te doen, zoals het bezit van een bepaalde hoeveelheid cryptocurrency, zonder deze informatie direct te onthullen.
Laten we een praktische toepassing van zero-knowledge proofs op de blockchain bekijken met behulp van het voorbeeld van de cryptocurrency Zcash, die een specifiek type zero-knowledge proof gebruikt genaamd zk-SNARKs (zero-knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge).
- Transactiecreatie: Stel dat Alice een bepaalde hoeveelheid Zcash naar Bob wil sturen, maar ze wil niet dat het bedrag van de transactie of het adres van Bob openbaar wordt gemaakt op de blockchain. Om dit te doen, maakt Alice een transactie aan en gebruikt ze een zk-SNARK om te bewijzen dat ze voldoende saldo heeft om de transactie uit te voeren, zonder dit saldo daadwerkelijk te onthullen.
- Transactieverificatie: Wanneer de transactie aan het netwerk wordt verzonden, kunnen de nodes (of mijnwerkers) de zk-SNARK controleren om ervoor te zorgen dat de transactie geldig is, zonder de details van de transactie te kennen. Als de zk-SNARK geldig is, wordt de transactie toegevoegd aan de blockchain.
- Transactieprivégegevens: Omdat de transactiedetails zijn verborgen met behulp van de zk-SNARK, zijn deze details niet zichtbaar op de blockchain. Alleen de betrokken partijen, in dit geval Alice en Bob, hebben de benodigde gegevens om de details van de transactie te bekijken.
Dit is een basisuitleg van hoe zero-knowledge proofs kunnen werken op de blockchain. Het gebruik van zero-knowledge proofs kan helpen bij het waarborgen van de privacy van gebruikers, terwijl het ook zorgt voor de integriteit en veiligheid van de transacties op de blockchain.