Что такое доказательство с нулевым разрешением: предназначение и механизм работы

В этой статье мы поговорим про доказательство с нулевым разрешением — сложную математическую концепцию, идея которой появилась в 80-х годах. В 2016 году ее реализовали  в первой анонимной криптовалюте Zcash. Мы попробуем дать простое объяснение, после которого вы сможете на уровне обывателя оценить суть данной технологии. Если же вам нужно разобраться в нюансах, то придется изучать новейшую математику, где раскрывается множество дополнительных нюансов по обработке большого объема данных. С организационными моментами все. Переходим к теме!

Что такое доказательство с нулевым разрешением и для чего предназначено?

Изначально криптовалюта Zcash задумывалась в рамках специального протокола (Zerocoin), который должен был дополнить возможности монеты Bitcoin. Пользователи должны были заходить в криптокошелек и на свое усмотрение выбирать, какой будет будущая транзакция: можно сделать открытый перевод или подключить опцию доказательства с нулевым разрешением и сделать полностью анонимный платеж. 

В процессе реализации протокола базовая концепция изменилась. Сеть Bitcoin осталась без зашифрованных платежей и появилась автономная монета Zcash. Она активно развивается и на протяжении длительного периода входит в ТОП-50 монет по объему рыночной капитализации. 

Чтобы понять предназначение доказательства с нулевым разрешением — сравним процессы занесения транзакций в блокчейны Bitcoin и Zcash: 

1. в сети биткоина цепочка транзакции выглядит так: есть известный отправитель → есть известный получатель платежа → есть данные по сумме денежного перевода;
   
2. а теперь посмотрите на скрытую схему транзакций в сети Zcash: есть анонимный отправитель, который передает анонимному получателю неизвестное количество криптовалюты. Здесь в блокчейне фиксируется только факт о проведении транзакции, но не разглашаются детали перевода. При этом, каждой монете присваивается чистая транзакционная история и никто из пользователей не может дискредитировать источник поступления средств. В сети биткоина были случаи, когда спецслужбы устанавливали факт незаконного получения средств, изымали их из оборота и оставляли некоторых адресатов без платежей. 

Теперь вернемся к доказательству с нулевым разрешением. Это технология, которая обеспечивает безопасность всех анонимных переводов в сети Zcash (а также других аналогичных экосистемах) и позволяет проверить каждый платеж без изучения его деталей — без данных о получателе, отправителе и сумме транзакции. 

Надеемся, это понятно. В следующем разделе мы поговорим о том, как подобную схему реализовать. 

03.12.2019 года уровень капитализации Zcash составляет 219 млн долларов США — это 33 место в рейтинге информационного портала CoinMarketCap.

Как все работает?

Доказательство с нулевым разрешением — это сложный протокол, работу которого мы попробуем объяснить на двух примерах. Начнем с простой ситуации. Представьте человека с двумя монетами: одна ценная, а вторая пустышка. Монеты выглядят одинаково, поэтому по визуальным признакам неподготовленный пользователь их не различит. Владелец монет встречает другого человека, который называет себя экспертом и при этом никак не может подтвердить свою квалификацию знатока ценностей. Возникает ситуация, которую можно решить, применив доказательство с нулевым разрешением: 

1. перед экспертом кладутся две монеты и он должен найти среди них подлинную; 
2. эксперт делает выбор и владелец монет оценивает результат; 
3. если все правильно — процедура повторяется несколько раз;
4. если эксперт сделал правильный выбор 20 раз подряд, то вероятность везения составляет один к миллиону — то есть на 99,99% он эксперт. 

В примере с монетами мы воспользовались не интерактивным доказательным методом, за счет которого смогли в полной мере проверить конкретные данные (опираясь на ограниченное количество информации). Этот пример подходит для простых вычислений, где задействованы небольшие объемы данных. 

Что касается проверки транзакций в блокчейне, то для объяснения рабочего принципа воспользуемся игрой судоку — японским кроссвордом, заточенным на сбор разных числовых комбинаций. 

Давайте предположим, что у нас есть сложный нерешенный судоку, который нужно разгадать одному человеку. Он не знаком с подобными головоломками и просит помощи у знатока. Знаток все подготавливает, связывается с новичком и готов принимать оплату. И вот здесь проблема: 

1. если новичок заплатит деньги и не проверит судоку, то не получит нужный результат (здесь риск обмана со стороны знатока); 
2. если знаток до поступления средств покажет весь решенный судоку, то может остаться без гонорара (здесь может обмануть заказчик). 

Подобная ситуация отдаленно напоминает проверку анонимных транзакций в блокчейне Zcash, где все решается через интерактивный доказательный протокол. То есть проводится выборочная ревизия объемного информационного массива, положительный результат которой снижает уровень риска до минимально возможного уровня. 

Заключение

Доказательство с нулевым разрешением — это перспективная технология, использование которой связано со следующим набором преимуществ:

1. повышенная приватность криптовалютных транзакций;
2. полная и бесплатная защита от непредвиденных информационных утечек;
3. привлечение крупного инвестиционного капитала, который выгодно перемещать по закрытым анонимным каналам в обход традиционной банковской системе.

Если говорить о недостатках, то можно выделить всего два проблемных момента:

1. анонимные платежи отнимают много времени и требуют от пользователей большего количества вычислительных мощностей;
2. если регулярно комбинировать анонимные и открытые платежи, то можно оставить отслеживаемый цифровой след, который могут видеть продвинутые квантовые технологии. Как-то замаскировать этот след не получится, поэтому если важна анонимность, то ее стоит соблюдать на постоянной основе.

Инвестируйте в криптовалюту и держите свои данные в безопасности. Удачи! 

Читайте также: Что такое нода: детальный обзор возможностей.