Apa itu Bukti Tanpa Pengetahuan dalam Keamanan Siber dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Bukti tanpa pengetahuan (ZKP) akhir-akhir ini semakin populer untuk berbagai tujuan. Ini memungkinkan verifikasi informasi tanpa mengungkapkan data yang mendasarinya, sehingga menawarkan tingkat keamanan dan privasi yang lebih tinggi untuk informasi sensitif.

Tapi apa sebenarnya bukti tanpa pengetahuan itu, bagaimana cara kerjanya, dan apa saja kasus penggunaan sistem pembuktian tanpa pengetahuan? Ayo cari tahu.

Apa itu Bukti Tanpa Pengetahuan?

Goldwasser, Micali, dan Rackoff mengusulkan bukti tanpa pengetahuan dalam makalah mereka "Kompleksitas Pengetahuan Sistem Bukti Interaktif."

Dalam sistem pembuktian tanpa pengetahuan, satu pihak (prover) harus membuktikan kepada pihak lain (verifier) ​​bahwa suatu pernyataan tertentu benar tanpa mengungkapkan informasi tambahan apa pun kecuali bahwa kalimatnya benar BENAR. Hal ini dilakukan dengan memberikan sedikit informasi kepada pemverifikasi sehingga mereka dapat memastikan bahwa pernyataan tersebut memang benar.

Misalnya, Paul ingin Anita membuktikan pengetahuannya tentang kode pintu ajaib rahasia yang menghubungkan dua jalur (A dan B) di dalam gua. Anita melewati pintu berkali-kali, mulai dari Jalur A dan keluar melalui Jalur B, sedangkan Paul tetap berada di luar.

Dengan mengulangi prestasi ini berkali-kali, Anita membuktikan bahwa dia mengetahui kode untuk membuka pintu ajaib di dalam gua tanpa mengungkapkan kode tersebut kepada Paul.

Bagaimana Cara Kerja Bukti Tanpa Pengetahuan?

Bukti tanpa pengetahuan bekerja dengan meminta pembukti dan pemverifikasi melakukan serangkaian interaksi. Interaksi ini biasanya melibatkan beberapa putaran komunikasi. Selama setiap interaksi, pemalsu mengonstruksikan bukti yang mendukung kebenaran pernyataan pembukti.

Pemverifikasi sering kali menciptakan banyak tantangan terkait dengan pernyataan yang sedang dibuktikan. Dan pembukti menanggapi setiap kali dengan bukti yang dibuat dengan hati-hati untuk meyakinkan pemverifikasi tentang kebenaran pernyataan tersebut tanpa mengungkapkan informasi apa pun yang terkait dengan pernyataan tersebut.

Tantangan dan interaksi diulang berkali-kali untuk menghilangkan kemungkinan penebak menebak tentang pernyataan tersebut.

Bukti tanpa pengetahuan memungkinkan Anda berbagi bukti pengetahuan dengan pihak lain tanpa mengungkapkan detail tambahan apa pun dari pengetahuan tersebut. Untuk mewujudkannya, protokol tanpa pengetahuan bergantung pada algoritme yang mengambil beberapa data sebagai masukan dan mengembalikan keluaran sebagai benar atau salah untuk masukan yang diberikan.

Berikut adalah tiga kriteria yang harus dipenuhi oleh sistem bukti tanpa pengetahuan.

1. Kelengkapan

Jika pernyataan itu benar, seorang pembukti yang jujur ​​dapat meyakinkan seorang pemverifikasi yang jujur ​​tentang kebenaran pernyataan itu.

2. Kesehatan

Jika pernyataan itu salah (artinya seorang pembukti tidak mengetahui pernyataan yang benar), maka tidak ada pembukti yang tidak jujur ​​yang dapat meyakinkan seorang pemverifikasi yang jujur ​​tentang kebenaran pernyataan tersebut.

3. Tanpa Pengetahuan

Bukti tanpa pengetahuan (ZKPs) memastikan bahwa pemverifikasi tidak memperoleh pengetahuan tentang pernyataan yang dibuktikan kecuali apakah itu benar atau salah. Selain itu, pemverifikasi tidak dapat mengekstraksi informasi apa pun tentang pernyataan dari bukti yang diberikan oleh pembukti, yang dibuat untuk menunjukkan kebenaran pernyataan tersebut.

Jenis Bukti Tanpa Pengetahuan

Berikut ini adalah dua jenis utama pembuktian tanpa pengetahuan yang perlu diketahui.

Bukti Tanpa Pengetahuan Interaktif

Dalam sistem bukti tanpa pengetahuan interaktif, pembukti membuat bukti tentang pernyataan dan mengirimkannya ke pemverifikasi. Kemudian, verifikator mengajukan pertanyaan dan menciptakan tantangan. Prover menanggapi tantangan verifikator dan melanjutkan interaksi. Proses komunikasi bolak-balik ini memungkinkan verifikator diyakinkan tentang kebenaran pernyataan tersebut.

Bukti Tanpa Pengetahuan Non-Interaktif

Dalam sistem pembuktian tanpa pengetahuan non-interaktif, pembukti membuat satu bukti yang dapat diverifikasi oleh pembukti secara mandiri tanpa interaksi lebih lanjut.

Dari dua, bukti tanpa pengetahuan interaktif lebih intensif secara komputasi karena teknologi ZKP interaktif melakukan perhitungan tambahan karena interaksi bolak-balik.

Aplikasi Bukti Tanpa Pengetahuan dan Kasus Penggunaan

Berikut adalah beberapa kasus penggunaan protokol tanpa pengetahuan.

Autentikasi

Bukti tanpa pengetahuan (ZKP) dapat digunakan untuk mengotentikasi pengguna tanpa bertukar informasi rahasia, seperti nama pengguna atau kata sandi. Ini dapat meningkatkan pengalaman pengguna dan membebaskan perusahaan dari menyimpan sejumlah besar data pengguna di server mereka.

Transaksi Pribadi

Transaksi Blockchain tidak bersifat pribadi. Sebaliknya, mereka ditautkan ke alamat dompet kripto dengan nama samaran. Dan pemerintah dapat melacak transaksi tersebut, memungkinkan mereka untuk menangkap penjahat jaringan gelap.

Adalah sah untuk menangkap penjahat dengan melacak transaksi tersebut. Tapi bagaimana dengan rezim yang menindas yang mengawasi pengguna crypto biasa melalui informasi yang disimpan di buku besar publik?

Dengan menerapkan bukti tanpa pengetahuan, perusahaan dapat mengaktifkan transaksi terlindung di mana alamat pengirim dan penerima serta jumlah transaksi dikaburkan dari blockchain publik.

Misalnya, ZCash dan Monero menawarkan transaksi pribadi menggunakan bukti tanpa pengetahuan.

Rantai Pasokan Terjamin

Penggunaan bukti tanpa pengetahuan dapat meningkatkan keamanan dalam rantai pasokan. Itu dapat memverifikasi integritas data, memvalidasi kredensial pemasok, membuktikan keaslian produk atau layanan, dan memungkinkan pelacakan yang aman tanpa perlu mengungkapkan informasi sensitif apa pun.

Selain itu, bukti tanpa pengetahuan memungkinkan perusahaan membuktikan kepada regulator dan pihak berwenang bahwa mereka mematuhi undang-undang dan standar industri yang berlaku.

Verifikasi Identitas Pribadi

Bukti tanpa pengetahuan membantu melindungi privasi pengguna. Pihak berwenang dapat memverifikasi identitas individu mana pun tanpa perlu mengungkapkan informasi sensitif.

Misalnya, a aplikasi keuangan terdesentralisasi (DeFi). mungkin harus memverifikasi bahwa pengguna berasal dari negara tertentu. Proses tradisional akan mengharuskan pengguna untuk menyerahkan detail paspor atau nomor SIM mereka. Tetapi dengan bantuan protokol identitas berbasis ZKP pihak ketiga, pengguna dapat membuktikan bahwa mereka berasal dari daftar negara yang diizinkan bahkan tanpa menyebutkan nama negara mereka.

Bukti Keanggotaan

Bukti tanpa pengetahuan dapat memungkinkan pengguna untuk membuktikan bahwa mereka adalah bagian dari kumpulan publik yang besar tanpa memberi tahu bagian mana dari kumpulan publik yang mereka miliki.

Misalnya, Bank ING Belanda meluncurkan keanggotaan kumpulan pengetahuan nol (ZKSM), yang memungkinkan pengguna untuk membuktikan bahwa mereka adalah anggota Uni Eropa tanpa memberi tahu di negara mana mereka tinggal.

Kelemahan Menggunakan Bukti Nol-Pengetahuan

Bukti tanpa pengetahuan menawarkan keuntungan yang signifikan. Tetapi mereka juga memiliki beberapa hambatan.

Tantangan terbesar adalah biaya perangkat keras. Menghasilkan bukti tanpa pengetahuan membutuhkan perhitungan yang rumit, sering dilakukan pada mesin khusus yang mahal untuk dibeli.

Selain itu, memverifikasi bukti juga membutuhkan perhitungan yang rumit. Jadi tidak layak untuk menerapkan pembuktian tanpa pengetahuan kecuali perusahaan memiliki anggaran besar untuk hal yang sama.

Juga, kurangnya sumber daya pelatihan dan alat pengembang untuk aplikasi ZKP menghambat adopsi yang lebih luas dari bukti tanpa pengetahuan.

Bukti Tanpa Pengetahuan untuk Meningkatkan Privasi

Peretas dan pelaku ancaman terus-menerus mencoba mendapatkan informasi sensitif Anda. Jadi ambil langkah-langkah yang diperlukan untuk melindungi data Anda. Cari aplikasi berdasarkan bukti tanpa pengetahuan dan gunakan untuk melindungi privasi dan keamanan Anda.

Selain itu, Anda harus menggunakan enkripsi tanpa pengetahuan untuk melindungi data sensitif Anda.