영지식증명(ZKP)에대해

영지식증명(ZKP)에대해
영지식증명(ZKP)에대해

(영지식증명 또는 무지식증명 등으로 불리고 있습니다.)

현시대의 개인정보는 지속적으로 무언가에 모니터링되고 있으므로 개인정보 보호 부족으로 인해 새로운 기술이 필요합니다.  탈중앙화 시스템인 블록체인이 변하고 있지만 개인 정보 보호에 충분하지 않습니다. 이제 영지식증명(ZK)방식 이라는 새로운 기술이 시장에 출시되고 있습니다.

많은 사람들이 ZKP방식을 들어 보았을 지 모르지만, 그 뒤에 무엇이 있는지 실제로 모릅니다. ZKP방식의 암호화폐는 보안을 향상시키기 위한 새로운 프로토콜입니다. 그러나 우리는 실제로 ZKP방식이 얼마나 좋은지, 이것이 우리가 찾고있는 해결책인지는 정확히 알까요? 이 기사에서 이러한 질문에 답을 제시합니다. 

영지식 프로토콜의 작동 방식

비밀 유지로 토대로 암호화된 프로토콜로, 한 쪽(발표자)이 상대방에 대한 진술의 진실을 확인할 수 있게하는 암호화 프로토콜입니다.

이 정의는 미국 MIT공대 샤피 골드와셔, 실비오 미칼리 및 찰스 라코프의 연구원들이 과학 논문에 “대화형 증명 시스템의 지식 복잡성”에서 처음 제안했습니다.

무 지식 증명에는 세 가지 주요 속성이 있습니다.

  1. 완전성. 증명자는 진실을, 검증인에게 확신시킬 수 있어야 합니다.
  2. 건실성.  증명자는 거짓을, 검증인에게 확신시킬 수 없어야 합니다.
  3. 영지식성. 검증자는 진실과 거짓 외에는 아무것도 알수 없어야 합니다.

영지식증명은 대화식 프로토콜의 형태를 취합니다. 즉, 당사자 B는 비밀을 알고 있으면 모든 질문에 올바르게 대답 할 수있는 증명자에게 일련의 질문을 합니다. A는 비밀을 알 수 없지만 테스터에게 반대 사실을 설득하려는 경우 질문에 올바르게 대답 할 확률이 있습니다 (예 : 50 %). 

그러나 일정 수의 질문 (10 – 20) 후에 시험관은 증명자가 비밀을 알지 못할 가능성이 높습니다. 이 경우, 어떤 답변도 비밀 자체에 대한 정보를 제공하지 않습니다.

이제 예제를 봅시다.

누군가 눈가리개를 하고 한 방에 있다고 상상해보십시오. 당신 앞에 있는 테이블에는 흰색과 검은 색의 두 개의 공이 있습니다. 두 번째 사람(검증자)에게 공이 어떤 색인지 밝히지 않고 공이 다른 색임을 증명해야 합니다.

탁자 밑에 두 공을 숨기도록 요청합니다. 그 후, 항공만 볼 수 있도록 요청하십시오. 그런 다음 공이 다시 숨겨지고 다음에 검증자가 다시 흰색 또는 검은 색을 표시 할 수 있습니다. 그러나 테이블 아래에서 변경했는지 여부를 확실히 알고 있기 때문에 진술을 증명할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고, 검증자가 운으로 맞출 수 있기 때문에 사실의 진실을 완전히 확신하지 못할 것입니다. 이 문제는 실험을 n번 반복하여 해결됩니다. 각 라운드마다 실수로 옳은 결과가 절반으로 줄어 듭니다. 5회 반복한 후에는 부정 행위의 확률은 1에서 32회, 10회-1에서 1024회, 20회 이후에는 약 1~1,000,000회가 됩니다. 반복을 통해 원하는 수준의 신뢰성을 달성할 수 있지만 절대적인 확답에는 도달할 수 없습니다.

제로 지식 프로토콜에는 두 가지 유형이 있습니다. 

  • 대화 형 (검증자는 독립적으로 실시간으로 검증자에게 질문합니다);
  • 비대화식 (검증 자와 검증 자 간의 직접적인 의사 소통이 필요하지 않습니다. 전자는 사실 이후 진술의 진위를 확인할 수 있습니다).

영지식증명은 여러 검증자가 주장의 신뢰성을 수정하는 단계의 존재 유무에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct 비대화식 주장) 와 같은 일부 프로토콜의 경우 이것은 전제 조건입니다. 검증기는 신뢰할 수 있는 설치 직후에 사라지는 특수 비밀번호를 생성합니다. 비밀이 계속 존재하면 네트워크의 데이터를 위조하여 프로토콜 사용의 이점을 평준화할 수 있습니다.

일부 프로토콜에는 신뢰할 수 있는 설치가 필요하지 않습니다 (예 : zk-STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge)).

ZKP방식 사용 사례

암호화폐에서 영지식증명의 명백한 용도 중 하나는 이 사용자가 누구인지, 자신의 계정에 얼마나 많은 돈이 있는지 네트워크 참가자에게 공개하지 않고 거래에 대한 사용자의 자금 가용성을 확인할 수 있습니다.

이 프로토콜은 데이터 보안 (예 : 개인 정보) 또는 금융 거래 수행을 보장해야 하는 분야에서도 사용할 수 있습니다.

무 지식 증명은 데이터 및 사용자를 확인하고 권한 있는 액세스를 제공하며 신뢰할 수 있는 연결을 설정하는 도구 일 수 있습니다.

ZKP방식 사례

스타트업 QEDIT회사는 SDK (Software Development Kit)를 개발했습니다.이를 통해 기존 블록 체인에서 지식 제로 증명을 구현하여 노드의 유효성 검증 가능성을 유지하면서 트랜잭션의 프라이버시를 향상시킬 수 있습니다. 이 프로젝트는 이미 유럽위원회 품질 마크 (European Commission Quality Mark)를 수상했으며 파트너로는 VMWare, Ant Financial 및 Deloitte와 같은 유명한 회사가 있습니다.

스타크웨어는 zk-STARK 프로토콜을 기반으로 솔루션을 개발했으며 기존 네트워크에서도 구현할 수 있습니다. 이 프로젝트는 이미 비탈릭부테린, 판테라 캐피털, 인텔 캐피털, 세쿼이아 캐피털 및 기타 투자자로부터 자금을 확보했습니다.

네덜란드 은행 ING은 ZKP – ZKRP (Zero-Knowledge Range Proof)의 수정된 버전을 출시했습니다. 이 프로토콜은 고객이 금액 자체를 공개하지 않고 담보 대출을 얻는 데 필요한 범위의 급여를 가지고 있음을 증명할 수 있습니다.

#1. 이더리움의 영 지식 증명

영 지식 증명 프로토콜은 비잔티움 하드포크의 일부로 이더리움 네트워크에서 부분적으로 구현되었습니다. 현재 이더리움의 개발자는 이 기술을 사용하기위한 추가 옵션을 고려하고 있습니다.

#2. 지캐시의 영 지식 증명

대부분의 블록체인 플랫폼은 두 피어 네트워크 사용자 간의 트랜잭션을 제공합니다. 지캐시는 거래와 관련하여 완전한 개인 정보를 제공 할 수 있습니다. ZNP의 본질을 사용하는 개방형 무허가 블록 체인 플랫폼입니다. 거래과정이 익명으로 보호됩니다. 블록체인에서 가치, 발신자 및 수신자를 찾을 수 있습니다. zk-SNARKS를 구현하는 것으로도 알려져 있으며 그 이후 많은 사람들이 이 경로를 따랐습니다.

#3. 피벡스의 영 지식 증명

이 회사는 세계의 일반적인 방식을 바꾸고 싶어합니다. 다른 모든 사람이 모든 것을 통제하고 관리하는 시스템에서 피벡스는 재무 제표를 위한 진정한 안식처를 만들려고 합니다. 개발자는 무공개 증명의 선두를 따르는 새로운 통합을 위해 노력하고 있습니다.

공개 될 유일한 것은 송금 된 금액의 확인입니다. 즉, 누군가가 돈을 보냈지 만 주소 나 시간이 숨겨져 있음을 알 수 있습니다. PIVX는 추가적인 개인 정보 보호 향상 기능과의 새로운 통합 덕분에 더 빠른 트랜잭션 속도를 제공합니다.

#4. 지코인의 영 지식 증명

지코인팀은 이 프로토콜을 사용하여 추가 보안 및 완전 익명 트랜잭션을 제공합니다. 지코인 프로토콜은 제로 지식 증명의 예 개념을 따릅니다. 또한 지코인은 확장 성을 제공합니다. 지코인을 사용하면 신원과 온라인 지출을 극대화 할 수 있습니다. 이것은 호환성을 보호하는 좋은 방법입니다.

제로 지식 프로토콜 장단점

장점 단점
공용 블록/공유 및 기타 네트워크에서 사용자의 개인 정보 보호 강화 상당한 계산 능력이 필요하다
비효율적인 인증 및 검증 방법을 대체하여 정보 보안 강화 신뢰할 수 있는 설치 성능 저하
블록체인 처리량 및 확장성 향상 양자컴퓨팅에 대한 잠재적 취약성