Siber Güvenlikte Sıfır Bilgi Kanıtı Nedir ve Nasıl Çalışır?

Sıfır bilgi kanıtı (ZKP), son zamanlarda çeşitli amaçlar için çok popülerlik kazanıyor. Altta yatan verileri ifşa etmeden bilgilerin doğrulanmasına izin verir, böylece hassas bilgilere daha yüksek derecede güvenlik ve gizlilik sunar.

Ancak sıfır bilgi kanıtı tam olarak nedir, nasıl çalışır ve sıfır bilgi kanıtı sisteminin kullanım durumları nelerdir? Hadi bulalım.

Sıfır Bilgi Kanıtı Nedir?

Goldwasser, Micali ve Rackoff makalelerinde sıfır bilgi kanıtları önerdiler.Etkileşimli Prova Sistemlerinin Bilgi Karmaşıklığı."

Sıfır bilgi kanıtlama sisteminde, bir taraf (kanıtlayan) diğer tarafa (doğrulayıcı) kanıtlamak zorundadır. Cümlenin olması dışında herhangi bir ek bilgi vermeden belirli bir ifade doğrudur. doğru. Bu, doğrulayıcıya beyanın gerçekten doğru olduğunu onaylayabilmeleri için minimum miktarda bilgi sunarak gerçekleştirilir.

Örneğin Paul, Anita'nın bir mağara içindeki iki yolu (A ve B) birbirine bağlayan gizli bir sihirli kapı kodu hakkındaki bilgisini kanıtlamasını ister. Paul dışarıda kalırken Anita, A Yolundan başlayarak ve B Yolundan çıkarak kapıdan birçok kez geçer.

Anita, bu başarıyı birçok kez tekrarlayarak, Paul'e kodu açıklamadan mağaranın içindeki sihirli kapıyı açacak kodu bildiğini kanıtlar.

Sıfır Bilgi Kanıtı Nasıl Çalışır?

Sıfır bilgi kanıtları, kanıtlayıcı ve doğrulayıcının bir dizi etkileşim gerçekleştirmesini sağlayarak çalışır. Bu etkileşimler tipik olarak birden çok iletişim turunu içerir. Her etkileşim sırasında kanıtlayıcı, kanıtlayıcının ifadesinin doğruluğunu destekleyen kanıtlar oluşturur.

Doğrulayıcı, genellikle kanıtlanan ifadeyle ilgili birden fazla zorluk yaratır. Ve kanıtlayıcı, ifadeyle ilgili herhangi bir bilgiyi ifşa etmeden doğrulayıcıyı ifadenin doğruluğuna ikna etmek için her seferinde özenle hazırlanmış kanıtlarla yanıt verir.

Kanıtlayanın ifade hakkında tahminde bulunma şansını ortadan kaldırmak için zorluklar ve etkileşimler birçok kez tekrarlanır.

Sıfır bilgi kanıtı, bilginin herhangi bir ek ayrıntısını ifşa etmeden diğer tarafla bilgi kanıtını paylaşmanıza olanak tanır. Bunu gerçekleştirmek için sıfır bilgi protokolü, bazı verileri girdi olarak alan ve verilen girdi için çıktıyı doğru veya yanlış olarak döndüren algoritmalara bağlıdır.

İşte sıfır bilgi kanıt sisteminin karşılaması gereken üç kriter.

1. bütünlük

İfade doğruysa, dürüst bir kanıtlayıcı, dürüst bir doğrulayıcıyı ifadenin doğruluğu konusunda ikna edebilir.

2. sağlamlık

İfade yanlışsa (bir kanıtlayıcının doğru ifadeyi bilmediği anlamına gelir), o zaman hiçbir dürüst olmayan kanıtlayıcı, dürüst bir doğrulayıcıyı ifadenin doğruluğu konusunda ikna edemez.

3. sıfır bilgi

Sıfır bilgi kanıtları (ZKP'ler), doğrulayıcının, doğru ya da yanlış olup olmadığı dışında, kanıtlanan ifade hakkında hiçbir bilgi edinmemesini sağlar. Ayrıca, doğrulayıcı, kanıtlayıcı tarafından sağlanan ve ifadenin doğruluğunu göstermek için oluşturulmuş kanıttan ifade hakkında herhangi bir bilgi çıkaramaz.

Sıfır Bilgi İspat Türleri

Aşağıdakiler, bilinmesi gereken iki temel sıfır bilgi kanıtı türüdür.

Etkileşimli Sıfır Bilgi İspatları

Etkileşimli bir sıfır bilgi kanıt sisteminde, kanıtlayıcı, ifade hakkında kanıt oluşturur ve bunu doğrulayıcıya gönderir. Ardından, doğrulayıcı sorular sorar ve meydan okumalar oluşturur. Kanıtlayıcı, doğrulayıcının meydan okumalarına yanıt verir ve etkileşimi sürdürür. Bu ileri geri iletişim süreci, doğrulayıcının beyanın doğruluğu konusunda ikna olmasını sağlar.

Etkileşimli Olmayan Sıfır Bilgi İspatları

Etkileşimli olmayan bir sıfır bilgi kanıt sisteminde, kanıtlayıcı, başka bir etkileşim olmaksızın bağımsız olarak doğrulayabileceği tek bir kanıt oluşturur.

Etkileşimli ZKP teknolojisi, ileri geri etkileşimler nedeniyle ek hesaplamalar yaptığından, iki etkileşimli sıfır bilgi kanıtından, hesaplama açısından daha yoğundur.

Sıfır Bilgi Kanıtı Uygulamaları ve Kullanım Örnekleri

İşte sıfır bilgi protokollerinin bazı kullanım durumları.

kimlik doğrulama

Sıfır bilgi kanıtları (ZKP'ler) kullanıcıların kimliğini doğrulamak için kullanılabilir kullanıcı adları veya parolalar gibi gizli bilgileri değiş tokuş etmeden. Bu, kullanıcı deneyimini iyileştirebilir ve şirketleri sunucularında büyük miktarda kullanıcı verisi tutmaktan kurtarabilir.

Özel İşlemler

Blockchain işlemleri özel değildir. Bunun yerine, takma adlı kripto cüzdan adreslerine bağlanırlar. Ve hükümetler bu işlemlerin izini sürerek karanlık ağ suçlularını yakalamalarını sağlayabilir.

Bu işlemlerin takibi yapılarak suçluların yakalanması meşrudur. Ancak, kamu defterinde depolanan bilgiler aracılığıyla düzenli kripto kullanıcılarını takip eden baskıcı bir rejim ne olacak?

Şirketler, sıfır bilgi kanıtlarını uygulayarak, gönderen ve alıcı adreslerinin ve işlem miktarlarının genel blok zincirinden gizlendiği korumalı işlemleri etkinleştirebilir.

Örneğin, ZCash ve Monero özel işlemler sunar sıfır bilgi kanıtlarını kullanma.

Güvenli Tedarik Zincirleri

Sıfır bilgi kanıtının kullanılması, bir tedarik zincirinde güvenliği artırabilir. Veri bütünlüğünü doğrulayabilir, tedarikçilerin kimlik bilgilerini doğrulayabilir, ürün veya hizmetlerin orijinalliğini kanıtlayabilir ve herhangi bir hassas bilgiyi ifşa etmeye gerek kalmadan güvenli izlemeyi etkinleştirebilir.

Ayrıca, sıfır bilgi kanıtı, şirketlerin düzenleyicilere ve yetkililere geçerli yasalara ve endüstri standartlarına uyduklarını kanıtlamalarına olanak tanır.

Özel Kimlik Doğrulaması

Sıfır bilgi kanıtları, kullanıcı gizliliğinin korunmasına yardımcı olur. Yetkili makamlar, hassas bilgileri ifşa etmeye gerek kalmadan herhangi bir kişinin kimliğini doğrulayabilir.

Örneğin, bir merkezi olmayan finans (DeFi) uygulaması bir kullanıcının belirli bir ülkeye ait olduğunu doğrulamak zorunda kalabilir. Geleneksel süreç, kullanıcının pasaport bilgilerini veya ehliyet numarasını göndermesini gerektirecektir. Ancak üçüncü taraf ZKP tabanlı bir kimlik protokolünün yardımıyla kullanıcı, ülke adını söylemeden bile izin verilen ülkeler listesinden olduğunu kanıtlayabilir.

Üyelik Kanıtı

Sıfır bilgi kanıtı, kullanıcıların genel kümenin hangi bölümüne ait olduklarını söylemeden büyük bir genel kümenin parçası olduklarını kanıtlamalarına izin verebilir.

Örneğin, Hollandalı ING Bank sıfır bilgi seti üyeliğini (ZKSM) başlatarak, kullanıcıların hangi ülkelerde yaşadıklarını söylemeden Avrupa Birliği üyesi olduklarını kanıtlamalarını sağladı.

Sıfır Bilgi Kanıtı Kullanmanın Dezavantajları

Sıfır bilgi kanıtı önemli avantajlar sunar. Ama aynı zamanda bazı pürüzleri de var.

En büyük zorluk donanım maliyetleridir. Sıfır bilgi kanıtları oluşturmak, genellikle satın alınması maliyetli olan özel makinelerde gerçekleştirilen karmaşık hesaplamalar gerektirir.

Ayrıca, kanıtları doğrulamak da karmaşık hesaplamalar gerektirir. Bu nedenle, şirketlerin aynı şey için büyük bütçeleri olmadıkça sıfır bilgi kanıtını uygulamak mümkün değildir.

Ayrıca, ZKP uygulamaları için eğitim kaynaklarının ve geliştirici araçlarının olmaması, sıfır bilgi kanıtlarının daha geniş bir şekilde benimsenmesini engellemektedir.

Gizliliği Geliştirmek İçin Sıfır Bilgi Kanıtları

Bilgisayar korsanları ve tehdit aktörleri sürekli olarak hassas bilgilerinizi ele geçirmeye çalışıyor. Bu nedenle, verilerinizi korumak için gerekli adımları atın. Sıfır bilgi kanıtlarına dayalı uygulamaları arayın ve bunları gizliliğinizi ve güvenliğinizi korumak için kullanın.

Ayrıca, hassas verilerinizi korumak için sıfır bilgi şifreleme kullanmalısınız.