ما هو إثبات المعرفة الصفرية Zero-Knowledge Proof

في علم التشفير، الإثبات بدون كشف الأسرار (zero-knowledge proof) هو نوع من طرق الإثبات، حيث يثبت طرف (المُثبِت) لطرف آخر (المُصدِق) أن بيانًا معينًا صحيح، دون أن يكشف عن أي معلومات أخرى بخلاف صحة البيان.

الإثباتات في الحياة اليومية ليست بدون كشف الأسرار. على سبيل المثال، عندما يضطر المشتري لإثبات أنه يبلغ من العمر أكثر من 21 عامًا لشراء الكحول، فإنه يعرض بطاقة هوية تحتوي على تاريخ ميلاده. لكن هذه الطريقة في الإثبات بها عيوب، لأنها تكشف بالإضافة إلى إثبات استيفاء العمر، عن معلومات غير ذات صلة ولكنها حساسة، مثل الاسم والعنوان.

وبالمقابل، فإن الإثبات بدون كشف الأسرار أكثر تميزًا، لأنه لا يتطلب من المُثبِت الكشف عن تفاصيل حول البيان نفسه أو كيف اكتشف الحقيقة. على سبيل المثال، افترض أن أليس مصابة بعمى الألوان، ولا تميز بين الكرة الزرقاء والحمراء. تعتقد أليس أن الكرتين متشابهتين، لكن بوب يريد أن يثبت لأليس بطريقة بدون كشف الأسرار أن الكرتين مختلفتين. يمكن لبوب الاعتماد على الآلية التالية.

يطلب بوب من أليس أن تمسك بكل يد كرة، وتضع يديها خلف ظهرها، اليد اليسرى بها كرة زرقاء، واليمنى كرة حمراء. يمكن لأليس أن تقرر ما إذا كانت ستبدل الكرتين بين يديها. ثم تعرض الكرتين مرة أخرى على بوب، ويخبر بوب أليس إذا كانت قد بدلت الكرتين أم لا.

أليس: هل بدلت الكرتين؟ (اليد اليسرى من اللون الأزرق إلى الأحمر)

بوب: نعم.

أليس: هل بدلت الكرتين؟ (اليد اليسرى لا تزال حمراء)

بوب: لا، لم أبدلهما في المرة السابقة.

تكرر أليس وبوب هذه العملية مرارًا وتكرارًا، حتى تتأكد أليس من أن الكرتين فعلاً مختلفتين، وإلا فلن يتمكن بوب من الحكم بدقة دائمًا عما تفعله أليس خلف ظهرها. لاحظ أن بوب في هذه العملية لا يحتاج إلى إخبار أليس أي كرة زرقاء أو كيف عرف ذلك.

مثال الإثبات بدون كشف الأسرار أعلاه هو تفاعلي. على الرغم من أنه سهل الفهم، إلا أنه غير عملي كحل حقيقي لأنه يتطلب تواصلًا متكررًا بين الطرفين قبل بناء الإثبات.

ابتكر الباحثون إثباتات بدون تفاعل لحل هذه المشكلة. تتطلب الإثباتات غير التفاعلية فقط جولة واحدة من التواصل بين المُثبِت والمُصدِق. يُدخل المُثبِت المعلومات إلى خوارزمية خاصة لحساب الإثبات بدون كشف الأسرار. ثم يمكن للمُصدِق فحص الإثبات للتأكد من صحة المعلومات السرية. ميزة أخرى للإثبات غير التفاعلي هي أنه بمجرد إنشاء الإثبات، يمكن لأي شخص التحقق منه.

في مجال البلوكتشين، يُستخدم الإثبات بدون كشف الأسرار بشكل رئيسي في سيناريوهات الـ rollup. حيث يُمكن أن يُعهد إلى البلوكتشين الأساسي بتنفيذ الحسابات خارجيًا، مع ضمان قابلية التحقق من نتائج الحسابات. يقوم الحاسوب خارج السلسلة بتنفيذ المعاملات، ثم يرسل النتائج مع إثبات التنفيذ الصحيح. هذا يقلل من ازدحام الشبكة على السلسلة ويزيد من سرعة المعاملات.

يسمح الإثبات بدون كشف الأسرار للبلوكتشين الأساسي بالتحقق من المعاملات خارج السلسلة دون إعادة تنفيذها. على الرغم من أن تقنية الإثبات بدون كشف الأسرار متفوقة من الناحية التقنية، إلا أن الأبحاث حول هذا الموضوع لا تزال في مراحلها المبكرة. قبل أن يتم اعتماد تقنية الإثبات بدون كشف الأسرار بشكل عملي، لا بد من مرور عدة سنوات على الأقل. $ZENT **$ZEREBRO **