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什么是零知识证明?有什么用

归档日期:07-16       文本归类:知识证明      文章编辑:爱尚语录

  零知识证明指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。零知识证明实质上是一种涉及两方或更多方的协议,即两方或更多方完成一项任务所需采取的一系列步骤。证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息,但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息。大量事实证明,零知识证明在密码学中非常有用。如果能够将零知识证明用于验证,将可以有效解决许多问题。

  展开全部在没有足够(甚至是根本没有)依据的情况下,猜出一个事件(密码反译)的计算方法,虽然是没有任何依据的猜,但是这个猜出的计算法方被证明是正确的,这就是零知识证明。

  在Goldwasser等人提出的零知识证明中,证明者和验证者之间必须进行交互,这样的零知识证明被称为“交互零知识证明”。80年代末,Blum等人进一步提出了“非交互零知识证明”的概念,用一个短随机串代替交互过程并实现了零知识证明。非交互零知识证明的一个重要应用场合是需要执行大量密码协议的大型网络。

  在零知识证明中,一个人(或器件)可以在不泄漏任何秘密的情况下,证明他知道这个秘密..如果能够将零知识证明用于验证,将可以有效解决许多问题..

  零知识证明不是证明在条款的数学感觉因为有一个固定的可能性 p 在任一零知识证明Peggy 能提供对挑战的正确反应即使她不知道钥匙。但是如果测试被重覆 n 计时欺诈被减少Peggy 的可能性 p n , 和由增加测试胜者的数字可能使Peggy 的可能性降低欺诈到一个任意水平。

  Peggy 的公开密钥是一张大图表, 我们将称 G。Peggy 被组建的 G 某时从前, 和广泛然后出版它。由于她特别地制造了它为目的, Peggy 知道一个汉密尔顿的周期。Peggy 将对胜者证明她的身份, 她知道一个汉密尔顿的周期在 G。即使 G 是公开信息, 没人能做到, 因为没人知道G 的一个汉密尔顿周期 , 并且发现汉密尔顿的周期在图表是一个困难的问题(参见NP 完整性) 。

  但是, Peggy 不能简单地告诉胜者汉密尔顿的周期,因为这样胜者(或偷听者)就可以装作是Peggy 。Peggy 不能在任何周期显露任何信息, 因为偷听者也许能在几个不同场合收集信息并整合,使偷听者有足够的信息能扮演Peggy 。

  Peggy 标记G 端点 以随机号。边缘可能然后代表作为一对这些数字。她列出G 边缘 , 和编成密码各个边缘以一个另外密钥。她然后寄发被编成密码的边缘到胜者。

  * 如果硬币过来头, Peggy 向随机号投降密钥和测绘从端点。胜者解码边缘和然后核实, 被编成密码的边缘被派在步骤1 实际上做 graph.g 和没有某一其它图表。

  * 如果硬币过来尾巴, Peggy 投降密钥只为实际上形成汉密尔顿的周期的边缘。胜者解码这些边缘和核实, 他们的确形成正确长度的周期。

  冒名顶替者( Pamela ) 能设法扮演Peggy, 和有成功地唬弄胜者的50% 机会在任何尤其圆。有二个可能的扮演战略。Pamela 能派Peggy 的graph.g 的编成密码 。在这种情况下, 她逃脱侦查如果胜者投掷头; 她显露编成密码, 并且胜者核实图表的确是 G。但如果胜者投掷尾巴, Pamela 被捉住。她被要求显露的一套的钥匙组成一个汉密尔顿的周期G 边缘, 并且她无法做那, 因为她不认识一。

  Pamela 能跟随的另一战略是准备某一其它图表她 知道一个汉密尔顿的周期的H编成密码。她在这种情况下是安全的如果胜者投掷尾巴; 她显露周期, 并且, 因为胜者从未看边缘的剩余, 他从未获悉图表是 H 和不是 G。但如果胜者投掷头, Pamela 被要求显露整个图表, 并且胜者看见这不是 G。

  由扮演这场游戏二十回合, 胜者能使由Pamela 被唬弄的可能性降低到一仅仅为1/2。由扮演更多圆, 胜者能减少可能性就渴望。

  信息由Peggy 显露提供胜者任何信息在所有不G 的汉密尔顿的周期 。看这, 注意胜者能制造比赛的抄本没有谈话与Peggy 根本。他能选择序列头和尾巴, 和然后准备假定回复从Peggy, 没有曾经知道汉密尔顿的周期, 由从事适当的冒名顶替者战略在每个圆。抄本, 和它不遏制, 有线索关于Peggy 的身份合法的信息。Peggy 证明她的身份不是因为她能基于正确的答复, 但因为她能基于正确的答复没有知道将是什么问题。

  所谓零知识证明,指的是示证者在证明自己身份时不泄露任何信息,验证者得不到示证者的任何私有信息,但又能有效证明对方身份的一种方法。看起来有点别扭,我给2个例子,也许好明白一些。

  1)A要向B证明自己拥有某个房间的钥匙,假设该房间只能用钥匙打开锁,而其他任何方法都打不开。这时有2个方法:

  ①A把钥匙出示给B,B用这把钥匙打开该房间的锁,从而证明A拥有该房间的正确的钥匙。

  ②B确定该房间内有某一物体,A用自己拥有的钥匙打开该房间的门,然后把物体拿出来出示给B,从而证明自己确实拥有该房间的钥匙。

  后面的②方法属于零知识证明。好处在于在整个证明的过程中,B始终不能看到钥匙的样子,从而避免了钥匙的泄露。

  2)A拥有B的公钥,A没有见过B,而B见过A的照片,偶然一天2人见面了,B认出了A,但A不能确定面前的人是否是B,这时B要向A证明自己是B,也有2个方法。

  ①B把自己的私钥给A,A用这个私钥对某个数据加密,然后用B的公钥解密,如果正确,则证明对方确实是B。

  ②A给出一个随机值,B用自己的私钥对其加密,然后把加密后的数据交给A,A用B的公钥解密,如果能够得到原来的随机值,则证明对方是B。

  3)有一个缺口环形的长廊 ,出口和入口距离非常近(在目距之内),但走廊中间某处有一道只能用钥匙打开的门,A要向B证明自己拥有该门的钥匙。采用零知识证明,则B看着A从入口进入走廊,然后又从出口走出走廊,这时B没有得到任何关于这个钥匙的信息,但是完全可以证明A拥有钥匙。

  展开全部什么是零知识证明:就好像小王有一套房子,并且拥有打开这套房子的秘密口令,但小曾并不相信,于是小王带小曾来到这套房子的窗户旁,让小曾通过窗户看到房子的某样两人共同可见的东西,但小王不想让小曾看到或听到打开这套房子的秘密口令,于是让小曾回避,等过了一会,小王真把房子里的那样东西拿出来了,在没向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息的情况下向小曾证明了自己确实是这套房子的拥有者。

  零知识证明的作用:应用于各行各业。举个最近比较火的例子:区块链; 在区块链上的交易中,如比特币和以太坊网络网络,除了使用地址来替换交易双方的真实身份,使得交易具有部分匿名性以外,发送、接收地址和金额都是已知的,别人有可能通过网络上的各种信息、和现实世界发生的交互记录等将比特币地址和真实身份对应起来,也因此具有隐私暴露的隐患。Zerocoin设计了一种全新的思路,无法通过交易历史分析来获得用户真实身份。

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