Các hệ thống zero-knowledge proof (bằng chứng không có kiến thức) đáng tin cậy, được gọi là zk-SNARK, có tiềm năng trở thành giải pháp công nghệ hàng đầu để bảo vệ quyền riêng tư.
Vào thời điểm mà công nghệ có thể được sử dụng như một cơ chế để xâm nhập quyền riêng tư và một công cụ để bảo vệ quyền riêng tư, thì suy nghĩ dự kiến của các cypherpunks trong những năm 1990 về mật mã là biện pháp bảo vệ cuối cùng chống lại sự sai lệch giám sát kỹ thuật số trở nên chân thực hơn bao giờ hết.
Và một trong những công cụ mạnh mẽ nhất để bảo vệ quyền riêng tư kỹ thuật số gần đây đã đạt được động lực đáng kể nhờ sự ra đời của tiền điện tử.
Sự lặp lại của các bằng chứng không có kiến thức, hệ thống zero-knowledge proof (bằng chứng không có kiến thức) đáng tin cậy còn được gọi là zk-SNARK là một dạng nguyên thủy mật mã mạnh mẽ có thể cắt đứt bất kỳ phần dữ liệu có thể kiểm soát nào giữa hai bên qua một phương tiện công cộng – cụ thể là public blockchain network (mạng blockchain công cộng). Ban đầu thu hút được nhận thức chính thống với tiền điện tử Zcash (ZEC) theo định hướng bảo mật, zk-SNARKs đã trải qua quá trình mày mò và khám phá đáng kể để cải thiện ứng dụng và hiệu quả trong thế giới thực của chúng.
Tác động tiềm ẩn của zk-SNARK đối với quyền riêng tư kỹ thuật số là rất lớn và một tác động không nên bị đóng cửa do thiên kiến nhận thức đối với kiểm duyệt và tình cảm chính thống đặt sai vị trí.
1. Mô hình zk-SNARK phổ biến
Công nghệ nhấn mạnh zk-SNARK nằm dưới sự bảo trợ của mật mã zero-knowledge – khái niệm về việc một bên chứng minh với bên khác rằng họ biết một tập hợp thông tin cụ thể mà không tiết lộ bất kỳ kiến thức nào khác ngoài những gì họ đã nói. Thường được gọi là “crypto magic”, giả định cơ bản rằng bạn có thể chứng minh kiến thức về điều gì đó mà không cần phải nói rằng, “I know this”, thật là mới lạ.
Việc xây dựng zk-SNARKs dựa vào việc xác định các tham số xác định xem một bộ dữ liệu cụ thể (tức là một giao dịch tiền điện tử) có hợp lệ hay không. Trong một mạng lưới tiền điện tử, buổi lễ tạo ra các thông số như vậy được gọi là “trusted setup – thiết lập đáng tin cậy”, là một sự kiện có tính phân cực cao. Nếu các tham số bị xâm phạm, về mặt lý thuyết, một người dùng độc hại có thể lấy ra số lượng vô hạn mã thông báo gốc mà không ai biết.
Tuy nhiên, nghiên cứu đáng kể về việc cải tiến zk-SNARKs đã cho phép triển khai như zk-ConSNARKs để tránh hoàn toàn nhu cầu thiết lập đáng tin cậy. Trong tương lai, các thiết lập đáng tin cậy, bao gồm một lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng, sẽ trở nên lỗi thời.
Nhưng khái niệm về các tham số trong việc triển khai zk-SNARK vẫn còn.
Với một tập hợp các tham số mạng riêng biệt, zk-SNARK dựa vào một loạt các hàm toán học chia nhỏ các phép tính thành “arithmetic circuits”. Sau đó, các kỹ thuật mật mã được truyền nhiều sắc thái như cam kết đồng hình, đánh giá mù các đa thức và ghép nối song tuyến của đường cong elip sẽ cắt đứt bất kỳ mối quan hệ nào giữa hai bên giao dịch qua mạng tiền điện tử.
Ví dụ: nếu Alice và Bob muốn giao dịch qua một mạng lưới tiền điện tử công khai và đạt được “perfect privacy – quyền riêng tư hoàn hảo”, họ sẽ cần làm xáo trộn các thành phần sau của giao dịch:
- Người gửi
- Người nhận
- Số lượng
- Địa chỉ IP
Việc sử dụng zk-SNARKS làm giảm bất kỳ kết nối có ý nghĩa nào giữa người gửi, người nhận và số tiền, đồng thời có thể được kết hợp với các cải tiến về quyền riêng tư ở lớp mạng như TOR hoặc Dandelion ++ để che giấu vị trí IP của người dùng. So với các công nghệ tăng cường quyền riêng tư khác trong tiền điện tử, zk-SNARK là công nghệ tốt nhất trong tập hợp các công nghệ đó.
Tuy nhiên, zk-SNARK có những hạn chế, chủ yếu là sản phẩm của sự phức tạp và giai đoạn phát triển ban đầu của chúng. Theo thời gian, các yêu cầu tính toán và dữ liệu cồng kềnh của zk-SNARK sẽ được khắc phục, mở ra lợi ích mới cho quyền riêng tư kỹ thuật số trong kỷ nguyên hiện đại.
2. Quyền riêng tư kỹ thuật số
Ryan Gentry ở Multicoin Capital nói rằng:
“Các nền tảng chung như Bitcoin và Ethereum đã cung cấp đủ đảm bảo quyền riêng tư cho hầu hết người dùng để không bao giờ cần đến các blockchain tập trung vào quyền riêng tư thích hợp. […] Quyền riêng tư là một tính năng, không phải sản phẩm. ”
Tuy nhiên, nhiều người ủng hộ quyền riêng tư sẽ tranh luận rằng nó không chỉ là một tính năng – đúng hơn, là một quyền cơ bản của con người.
Các tiêu đề chính thống bất tận cho thấy sự khuynh đảo của các công ty công nghệ lớn trong việc buôn bán dữ liệu người dùng để lấy các dòng doanh thu béo bở chỉ là khởi đầu của việc lạm dụng quyền riêng tư phổ biến mà không có các công cụ như zk-SNARK để bảo vệ người dùng. Đặc biệt trong lĩnh vực tài chính, khi nhiều chính phủ và nhà kinh tế học ủng hộ ý tưởng về một xã hội không tiền mặt, nhu cầu về các thiết bị kỹ thuật số bảo vệ quyền riêng tư tài chính là rất quan trọng.
Thông báo của Facebook về Libra làm nổi bật những lo ngại về sự thay đổi dữ liệu xã hội và tài chính, làm dấy lên bóng ma về những tập đoàn có sức lan tỏa mạnh mẽ có cái nhìn sâu sắc về thói quen của người tiêu dùng.
May mắn thay, Bitcoin (BTC) và các loại tiền điện tử hướng đến quyền riêng tư sẽ đóng vai trò như một biện pháp bảo vệ mạnh mẽ chống lại những phát triển như vậy, trong khi tầm nhìn của Libra chỉ nên khơi dậy sự đổi mới hơn nữa trong zk-SNARK và tiềm năng vô hạn của chúng.
Ví dụ: zk-SNARKS có thể hoạt động như một cơ chế chuyển tiền của tổ chức tư nhân, tương thích với các sáng kiến được phát triển bởi các công ty tên tuổi như Ernst & Young’s Nightfall . Tương tự, zk-SNARKS được đưa vào mạng xã hội có thể cắt đứt khả năng của các công ty kiểm soát các ứng dụng để xem dữ liệu người dùng và bán dữ liệu đó cho các nhà quảng cáo bên thứ ba. Vì người dùng là sản phẩm trong các ứng dụng truyền thông xã hội, nên một số loại hình thức kiếm tiền sẽ phải thay thế vị trí bá chủ của quảng cáo ngày nay, nhưng những nỗ lực để làm như vậy hiện đang được tiến hành – nhiều người được thúc đẩy bởi các cấu trúc khuyến khích dựa trên mã thông báo.
Với nền tảng công nghệ phù hợp, người dùng (ví dụ: các tổ chức tài chính) có thể tạo ra các chuỗi tương tác của riêng họ với các tài sản và giao dịch bí mật, mang lại cho họ kiểu linh hoạt chưa từng thấy với các giao thức tiền điện tử như Bitcoin hoặc Zcash. Cùng với khả năng khởi chạy các mô hình bỏ phiếu trên chuỗi và đấu giá bảo vệ quyền riêng tư, tất cả đều sử dụng zk-ConSNARK nhỏ gọn, kích thước không đổi của chúng tôi và tiềm năng của zk-SNARK trong lĩnh vực bảo mật đang hiện thực hóa trước mắt chúng ta.
Bitcoin được Satoshi Nakamoto đề xuất là tiền mặt kỹ thuật số ngang hàng, nhưng ông không lường trước được sự xâm nhập của công nghệ vào quyền riêng tư sẽ phát triển như thế nào để đáp ứng các thành phần mật mã của Bitcoin – không ai có thể làm được. Quyền riêng tư ngày nay đang ở mức cao nhất và như các cypherpunks đã nói rõ từ lâu, chỉ có các công cụ mật mã tiên tiến mới có nhiệm vụ bảo vệ nó trong thời đại kỹ thuật số.
Tiềm năng của zk-SNARKs ít được khuyến khích và chúng tôi tin rằng những đổi mới sắp tới với zk-ConSNARKs có thể vượt qua thách thức cắt đứt quỹ đạo đối với sự sai lệch của Orwell’s Nineteen Eighty-Four về giám sát toàn cầu hàng loạt và minh bạch tài chính – mang lại sức mạnh xây dựng các ZKP.
