Spiegazione delle prove a conoscenza zero: Parte 1

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Che cos'è la prova a conoscenza zero?


Spiegazione delle prove a conoscenza zero Parte 2: prove a conoscenza zero non interattive

La crittografia si occupa principalmente di comunicazioni sicure e include informazioni nascoste dagli avversari e autenticazione delle persone.

Hash, crittografia asimmetrica e crittografia simmetrica vengono spesso utilizzati insieme per consentire comunicazioni sicure. Nei sistemi crittografici più diffusi, come PGP, OTR e VPN, vengono spesso utilizzati insieme algoritmi diversi, tra cui:

  • Funzioni di hash che ci consentono di identificare comodamente file, testo e chiavi
  • Funzioni di crittografia asimmetrica per scambiare in modo sicuro chiavi di crittografia su canali non sicuri
  • Funzioni di crittografia simmetrica per crittografare in modo efficiente grandi quantità di dati
  • Funzioni di scambio chiavi per negoziare in modo sicuro chiavi di crittografia su canali non sicuri

Le prove a conoscenza zero sono schemi di crittografia utilizzati per dimostrare di sapere qualcosa senza rivelare di cosa si tratta. Ad esempio, puoi dimostrare senza dubbio di conoscere la risposta a un puzzle senza rivelare effettivamente la soluzione.

Le prove a conoscenza zero sono ancora relativamente nuove e hanno recentemente trovato un caso d'uso comune nelle criptovalute.

Prove interattive a conoscenza zero

Le prove interattive a conoscenza zero richiedono l'interazione tra l'individuo (o il sistema informatico) che dimostra la sua conoscenza e l'individuo che convalida la prova.

Il sistema crea un'ulteriore caratteristica interessante per una prova a conoscenza zero: non solo stai dimostrando di sapere qualcosa senza rivelare ciò che sai, ma lo stai anche rivelando all'individuo con cui interagisci. Qualcuno che ti osserva semplicemente non sarà in grado di verificare il tuo reclamo.

Sebbene ciò sia utile per una maggiore privacy, può anche comportare un notevole sforzo e costi aggiuntivi quando si cerca di dimostrare qualcosa a più persone.

Come funzionano le prove a conoscenza zero

La situazione:

Immagina un liquido velenoso inodore, insapore e incolore che assomiglia e si sente esattamente come l'acqua. E se qualcuno posizionasse questo bicchiere vicino a un bicchiere identico pieno d'acqua? Non hai modo di distinguere i due liquidi l'uno dall'altro. In effetti, potresti anche non sapere che sono diversi l'uno dall'altro.

Il reclamo:

Qualcuno afferma di avere una visione straordinaria che gli consente di distinguere i due bicchieri. Non vogliono dirti quale sia, però. Come puoi verificare la loro richiesta senza scoprire quale vetro è veleno e quale è l'acqua?

La prova:

Tu (il verificatore) benda la persona che afferma di distinguere i due bicchieri (il prover) e decidi casualmente di cambiare gli occhiali o meno. Dopo aver rimosso la benda, chiedi al prover se gli occhiali hanno cambiato posizione.

Se riescono davvero a distinguere facilmente i due liquidi, saranno in grado di dirti se hanno cambiato posto. Altrimenti, si sbaglieranno con una probabilità del 50%.

Se ripeti l'esperimento, il prover (se solo indovinano) avrà torto con una probabilità cumulativa del 75%.

Dopo aver ripetuto il test 10 volte, se il prover è corretto ogni volta, c'è già una probabilità del 99,9% che non hanno indovinato, ed è probabile che abbiano davvero un modo per distinguere i due bicchieri. Dopo aver ripetuto il test n volte:

1 - 0,5 ^ n * 100%

Naturalmente, il nostro esempio qui presenta alcuni punti deboli pratici. Potrebbero essere telecamere di sicurezza o sensori di movimento installati, ma nel mondo astratto della matematica, possiamo esserne certi.

Perché le prove a conoscenza zero funzionano

Tu, il verificatore, ora puoi essere convinto con la certezza del 99,9% che l'altra persona ha davvero un modo per identificare gli occhiali, anche se non sai ancora quale bicchiere è pieno di veleno e quale è pieno d'acqua.

Qualcuno che ha osservato te e il prover, tuttavia, non è convinto. In teoria, il verificatore e il prover avrebbero potuto colludere tra loro e mettere su uno spettacolo con mosse prestabilite.

Spiegazione delle prove a conoscenza zero: Parte 1
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