Zero-Knowledge-Beweise

Kurz: Ein Zero-Knowledge-Beweis überzeugt jemanden, dass eine Aussage stimmt, ohne mehr zu verraten als genau das. Man beweist etwa, ein Passwort oder ein Alter über 18 zu kennen, ohne es offenzulegen.

Genauer: Der Beweisende (Prover) und der Prüfende (Verifier) tauschen Nachrichten aus. Am Ende ist der Prüfer überzeugt, lernt aber nichts über das Geheimnis. Klassisches Bild: Die Höhle mit zwei Eingängen und einer geheimen Tür.

Im Detail

• Eigenschaften: Vollständigkeit (Wahres wird akzeptiert), Korrektheit (Falsches wird mit hoher Wahrscheinlichkeit abgelehnt), Zero-Knowledge.
• Nicht-interaktiv: Mit der Fiat-Shamir-Technik genügt eine einzige Nachricht (SNARKs, STARKs).
• Anwendung: Privatsphäre bei Kryptowährungen, Alters- oder Identitätsnachweise, Authentisierung ohne Passwortübertragung, Skalierung von Blockchains (Rollups).
• zk-SNARK: Kurze Beweise, oft vertrauenswürdiges Setup. zk-STARK: transparent, größere Beweise.
• Grenzen: Rechenaufwand beim Beweisen, komplexe Implementierung.

Siehe auch: Elliptische Kurven und digitale Signaturen, Post-Quanten-Kryptografie