Les preuves à divulgation nulle de connaissance, peuvent-elles restaurer la confiance dans la blockchain ?
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Alors que la technologie de la blockchain a été présentée comme une solution sécurisée pour transférer des fonds et effectuer des opérations en ligne, ces dernières années nous ont prouvé le contraire. En 2023, le secteur cryptographique a été témoin de nombreux cas de fraude, de cyber-attaques, d’usurpation d’identité et d’autres problèmes liés à la sécurité.
Alors que ce problème s’amplifie, les esprits les plus brillants de la niche cryptographique cherchent une solution pour répondre aux ambitions de la blockchain en matière de sécurité. Bien que de nombreuses théories aient été proposées, la preuve à divulgation nulle de connaissance se démarque de toutes les autres suggestions. Explorons ensemble la nature et le fonctionnement interne des preuves à divulgation nulle de connaissance et la manière dont elles pourraient garantir la sécurité à long terme des réseaux de blockchain.
Points clés
- La preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK-proof) est le principe théorique qui permet de vérifier des informations sans en voir le contenu.
- Les preuves ZK présentent de nombreux avantages potentiels pour la blockchain, car elles pourraient minimiser l’exposition des données et éliminer les possibles points d’intrusion les acteurs malveillants pourraient utiliser.
- Les preuves ZK permettent également aux individus de ne pas divulguer des informations sensibles. Elles sont également évolutives à long terme.
Que signifient le terme de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZK) ?
Inventé au Massachusetts Institute of Technology (MIT) dans les années 1980, le principe de preuve ZK est l’un des moyens les plus sûrs de vérifier des informations sans pour autant les présenter à d’autres parties. La preuve ZK est essentielle pour limiter l’accès à l’information, minimisant ainsi la possibilité de violations de données au sein d’un réseau. Comme son nom l’indique, la preuve ZK consiste à prouver la validité d’une information sans en connaître le contenu.
À première vue, ce concept peut sembler déconcertant, voire impossible à mettre en place. Après tout, comment une personne peut-elle prouver qu’elle a vérifié une information sans présenter son processus de vérification détaillé ? Pour bien comprendre le principe de preuve ZK, prenons un exemple simplifié.
Comment fonctionnent les preuves ZK ?
Supposons que deux personnes souhaitent mettre en place un processus de preuve ZK. La personne A veut vérifier que la personne B sait quelle couleur est bleue ou rouge. La personne A dispose de deux balles, qui sont grises se. Cependant, la personne B affirme qu’elle peut dire quelle est la boule bleue et quelle est la boule rouge. Comment la personne B peut-elle prouver qu’elle sait quelque chose dans ce cas ? Elle peut simplement demander à la personne A de mélanger les deux balles sans les montrer à la personne B. À chaque fois, la personne B décrira les couleurs des deux balles.
Si cette opération est répétée plusieurs fois, la probabilité de deviner les couleurs de la balle sur un coup de tête devient astronomiquement faible. Théoriquement, la personne B peut encore réussir, mais même avec dix suppositions consécutives, les chances de donner la bonne réponse deviennent minces, voire nulles. Ainsi, la personne B prouve avec succès ses compétences en matière de perception des couleurs sans transmettre l’information à la personne A. Les données sont donc vérifiées sans que plus d’une partie ne soit exposée à leur contenu.
Dans la blockchain, les preuves ZK fonctionnent exactement de la même manière. Cependant, au lieu des couleurs d’une balle, les vérificateurs du réseau utilisent des équations mathématiques complexes pour prouver la validité des transactions. Tandis que le prouveur résout ces problèmes mathématiques de manière répétée, les parties chargées de la vérification reçoivent des résultats cohérents. Si les solutions sont toujours correctes, le principe de probabilité entre à nouveau en jeu et la transaction blockchain peut être considérée comme entièrement valide.
Exemples et cas d’application de la preuve à divulgation nulle de connaissance
Il existe de nombreuses façons d’utiliser cette méthode de vérification de pointe, car la protection de la vie privée et l’intégrité des informations sont primordiales dans de nombreux domaines. De la politique à la technologie, en passant par la finance et le commerce en ligne, un tel système permettrait de renforcer presque tous les domaines. Les entreprises pourraient bénéficier d’un meilleur moyen de gérer les données de leurs clients sans mettre en danger leurs informations privées.
Les procédures de vote peuvent être effectuées sans exposer l’identité des participants. Les individus peuvent échanger des messages et des fichiers sans saboter la sécurité de leurs réseaux privés. Et, la liste est encore longue. La preuve ZK a des applications et des utilités qui vont bien au-delà de la vérification de transactions, car elle pourrait devenir une solution de référence pour sécuriser les informations. Cependant, à ce stade, le principe de la preuve ZK n’en est qu’à ses débuts et doit être testé minutieusement pour prouver sa valeur à long terme.
Actuellement, il existe deux grands sous-types de technologie de preuve ZK dans le créneau de la blockchain – les ZK rollups et les ZK snarks.
La méthode snark implique une absence totale d’interactivité pour prouver la validité des transactions. Plusieurs projets développent leurs propres concepts pour créer des preuves ZK qui n’ont besoin d’aucune intéraction pour fonctionner sur leur réseau, car cela augmenterait considérablement leur niveau de sécurité.
Quant à eux, les ZK rollups peuvent combiner des milliers de données de transaction en une seule vérification. Cette option d’évolutivité réduit considérablement l’effet de saturation du réseau et profite à presque tous les réseaux de blockchain.
Les ZK-Snarks et les ZK-Rollups sont souvent identiques, car les entreprises ont tendance à employer les deux concepts en même temps pour maximiser leur sécurité sans sacrifier leurs capacités de mise à l’échelle. Le meilleur exemple de preuves de ZK dans la vie réelle est le Polygon ZkEVM, qui préconise l’adoption massive de solutions à divulgation nulle de connaissance. Cependant, en raison de leur nature complexe, les preuves ZK ont connu de nombreux obstacles avant de d’être acceptées. De plus, la viabilité à long terme des preuves ZK n’a pas encore été testée, ce qui fait que certaines entreprises hésitent encore à utiliser cette solution dans leurs réseaux.
Avantages des preuves ZK pour les systèmes de blockchain
Comme nous l’avons vu, les preuves ZK ont encore un long chemin à parcourir avant de devenir une nouvelle référence en matière de sécurité pour l’industrie de la blockchain et même au-delà. Cependant, les preuves ZK en valent-elles la peine ? Qu’apportent-elles en échange de cette méthodologie complexe et compliquée à mettre en place ? Voyons cela ensemble.
Sécurité et protection de la vie privée
Tout d’abord, les preuves ZK peuvent apporter sécurité et confidentialité à n’importe quel réseau blockchain en limitant l’exposition des données aux différents acteurs. Après tout, un piratage de données ne sort pas de nulle part et les acteurs malveillants ont besoin d’une passerelle pour accéder au réseau. Minimiser les interactions avec les données sur les réseaux blockchain est le meilleur moyen de priver les attaquants malveillants de leurs opportunités.
En ce qui concerne la vie privée, les preuves ZK peuvent être utilisés pour vérifier votre identité sans réellement révéler l’ensemble des informations sensibles entourant votre profil. Par exemple, les individus peuvent prouver leur légitimité auprès des banques, des sociétés de courtage, des réseaux de blockchain et d’autres entités sans pour autant divulguer leurs informations privées.
Facilité d’utilisation
Bien que la preuve ZK soit difficile à mettre en place, son utilisation est extrêmement simple et pratique pour les utilisateurs. Une fois en place, les preuves ZK permettront aux utilisateurs de vérifier leur identité, d’échanger des informations et d’effectuer des transactions en seulement quelques secondes.
Évolutivité
Pour finir, l’évolutivité est un aspect important des preuves ZK, car la nouvelle technologie de ZK-rollups peut regrouper des milliers de transactions à des fins de vérification. Les ZK-rollups font un excellent usage du principe de ZK, en n’utilisant que des fragments de données pour prouver la validité des transactions. En raison de la minimisation des données requises, les ZK-rollups prennent beaucoup moins de temps et d’énergie que les méthodes conventionnelles de vérification des données telles que le proof-of-work (preuve de travail) et le proof-of-stake (preuve d’enjeu).
Dernières remarques : est-il possible que la preuve à divulgation nulle de connaissance sauve le monde de la cryptographie ?
Grâce à son idée de base solide et à sa sécurité élevée, le principe ZK peut potentiellement éliminer ou réduire les inquiétudes liées à la blockchain. Etant donné que les utilisateurs de cryptomonnaies se lassent de plus en plus des cybercrimes et des cas de fraude dans le secteur, il est essentiel d’introduire une méthode nouvelle et améliorée pour sécuriser les transactions. Malgré sa complexité, la méthodologie de preuve ZK pourrait résoudre ce dilemme à long terme.
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