பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் என்றால் என்ன?

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்று (zero-knowledge proof) என்பது ஒரு கூற்றின் உள்ளடக்கத்தை வெளிப்படுத்தாமலேயே அதன் செல்லுபடியாகும் தன்மையை நிரூபிக்கும் ஒரு வழியாகும். 'நிரூபிப்பவர்' (prover) என்பவர் ஒரு உரிமைகோரலை நிரூபிக்க முயற்சிக்கும் தரப்பினர் ஆவார், அதே நேரத்தில் 'சரிபார்ப்பவர்' (verifier) அந்த உரிமைகோரலைச் சரிபார்க்கும் பொறுப்பைக் கொண்டுள்ளார்.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் முதன்முதலில் 1985 ஆம் ஆண்டு வெளியான “The knowledge complexity of interactive proof systems (opens in a new tab)” என்ற ஆய்வுக் கட்டுரையில் தோன்றின. இது இன்று பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளின் வரையறையை வழங்குகிறது:

பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறை என்பது ஒரு தரப்பினர் (நிரூபிப்பவர்) மற்றொரு தரப்பினருக்கு (சரிபார்ப்பவர்) ஒரு குறிப்பிட்ட கூற்று உண்மையானது என்ற உண்மையைத் தவிர வேறு எந்தத் தகவலையும் வெளிப்படுத்தாமல், அது உண்மை என்பதை நிரூபிக்கக்கூடிய ஒரு முறையாகும்.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் பல ஆண்டுகளாக மேம்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை இப்போது பல நிஜ உலகப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் நமக்கு ஏன் தேவை?

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் பயன்பாட்டு குறியாக்கவியலில் (applied cryptography) ஒரு திருப்புமுனையைக் குறிக்கின்றன, ஏனெனில் அவை தனிநபர்களுக்கான தகவல்களின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துவதாக உறுதியளிக்கின்றன. ஒரு உரிமைகோரலை (எ.கா., "நான் X நாட்டின் குடிமகன்") மற்றொரு தரப்பினருக்கு (எ.கா., ஒரு சேவை வழங்குநர்) நீங்கள் எவ்வாறு நிரூபிக்கலாம் என்பதைக் கவனியுங்கள். உங்கள் உரிமைகோரலை ஆதரிக்க, தேசிய பாஸ்போர்ட் அல்லது ஓட்டுநர் உரிமம் போன்ற "ஆதாரங்களை" நீங்கள் வழங்க வேண்டும்.

ஆனால் இந்த அணுகுமுறையில் சிக்கல்கள் உள்ளன, முக்கியமாக தனியுரிமை இல்லாமை. மூன்றாம் தரப்பு சேவைகளுடன் பகிரப்படும் தனிப்பட்ட முறையில் அடையாளம் காணக்கூடிய தகவல்கள் (PII) மைய தரவுத்தளங்களில் சேமிக்கப்படுகின்றன, அவை ஹேக்கிங்கிற்கு ஆளாகக்கூடியவை. அடையாளத் திருட்டு ஒரு முக்கியமான பிரச்சினையாக மாறிவருவதால், முக்கியமான தகவல்களைப் பகிர்வதற்கு அதிக தனியுரிமையைப் பாதுகாக்கும் வழிகளுக்கான கோரிக்கைகள் எழுந்துள்ளன.

உரிமைகோரல்களின் செல்லுபடியாகும் தன்மையை நிரூபிக்கத் தகவல்களை வெளிப்படுத்த வேண்டிய அவசியத்தை நீக்குவதன் மூலம் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்கின்றன. பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறையானது அதன் செல்லுபடியாகும் தன்மையின் சுருக்கமான சான்றை உருவாக்க, கூற்றை ('சாட்சி' என்று அழைக்கப்படுகிறது) உள்ளீடாகப் பயன்படுத்துகிறது. இந்தச் சான்று, ஒரு கூற்றை உருவாக்குவதில் பயன்படுத்தப்பட்ட தகவல்களை வெளிப்படுத்தாமல், அது உண்மையானது என்பதற்கான வலுவான உத்தரவாதங்களை வழங்குகிறது.

நமது முந்தைய உதாரணத்திற்குத் திரும்பினால், உங்கள் குடியுரிமை உரிமைகோரலை நிரூபிக்க உங்களுக்குத் தேவையான ஒரே ஆதாரம் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்று மட்டுமே. அடிப்படை கூற்றும் உண்மையானது என்பதை நம்புவதற்கு, சான்றின் சில பண்புகள் உண்மையாக இருக்கிறதா என்பதை மட்டுமே சரிபார்ப்பவர் சரிபார்க்க வேண்டும்.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளுக்கான பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள்

அநாமதேயப் கொடுப்பனவுகள்

கிரெடிட் கார்டு கொடுப்பனவுகள் பெரும்பாலும் கொடுப்பனவு வழங்குநர், வங்கிகள் மற்றும் பிற ஆர்வமுள்ள தரப்பினர் (எ.கா., அரசாங்க அதிகாரிகள்) உட்படப் பல தரப்பினருக்குத் தெரியும். சட்டவிரோத நடவடிக்கைகளை அடையாளம் காண்பதற்கு நிதி கண்காணிப்பு நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அது சாதாரண குடிமக்களின் தனியுரிமையையும் குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்துகிறது.

கிரிப்டோகரன்சிகள் பயனர்கள் தனிப்பட்ட, பியர்-டு-பியர் பரிவர்த்தனைகளை மேற்கொள்வதற்கான ஒரு வழியை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டிருந்தன. ஆனால் பெரும்பாலான கிரிப்டோகரன்சி பரிவர்த்தனைகள் பொது பிளாக்செயின்களில் வெளிப்படையாகத் தெரியும். பயனர் அடையாளங்கள் பெரும்பாலும் புனைப்பெயர்களாக இருக்கும், மேலும் அவை நிஜ உலக அடையாளங்களுடன் விருப்பத்துடன் இணைக்கப்படலாம் (எ.கா., Twitter அல்லது GitHub சுயவிவரங்களில் ETH முகவரிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம்) அல்லது அடிப்படை ஆன் மற்றும் ஆஃப்-செயின் தரவு பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி நிஜ உலக அடையாளங்களுடன் தொடர்புபடுத்தப்படலாம்.

முற்றிலும் அநாமதேயப் பரிவர்த்தனைகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட குறிப்பிட்ட "தனியுரிமை நாணயங்கள்" (privacy coins) உள்ளன. Zcash மற்றும் Monero போன்ற தனியுரிமையை மையமாகக் கொண்ட பிளாக்செயின்கள், அனுப்புநர்/பெறுநர் முகவரிகள், சொத்து வகை, அளவு மற்றும் பரிவர்த்தனை காலவரிசை உள்ளிட்ட பரிவர்த்தனை விவரங்களைப் பாதுகாக்கின்றன.

நெறிமுறையில் பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பத்தை இணைப்பதன் மூலம், தனியுரிமையை மையமாகக் கொண்ட நெட்வொர்க்குகள், பரிவர்த்தனை தரவை அணுக வேண்டிய அவசியமின்றிப் பரிவர்த்தனைகளைச் சரிபார்க்க அனுமதிக்கின்றன. EIP-7503 (opens in a new tab) என்பது Ethereum பிளாக்செயினில் மதிப்பின் பூர்வீக தனிப்பட்ட பரிமாற்றங்களைச் செயல்படுத்தும் முன்மொழியப்பட்ட வடிவமைப்பிற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இருப்பினும், பாதுகாப்பு, ஒழுங்குமுறை மற்றும் UX கவலைகளின் கலவையால் இத்தகைய முன்மொழிவுகளைச் செயல்படுத்துவது கடினம்.

பொது பிளாக்செயின்களில் பரிவர்த்தனைகளை அநாமதேயமாக்குவதற்கும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதற்கு ஒரு உதாரணம் Tornado Cash, இது Ethereum இல் தனிப்பட்ட பரிவர்த்தனைகளை மேற்கொள்ளப் பயனர்களை அனுமதிக்கும் பரவலாக்கப்பட்ட, காவலில் இல்லாத சேவையாகும். Tornado Cash பரிவர்த்தனை விவரங்களை மறைப்பதற்கும் நிதித் தனியுரிமைக்கு உத்தரவாதம் அளிப்பதற்கும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, இவை "விருப்பத்தின் பேரில்" (opt-in) பயன்படுத்தப்படும் தனியுரிமைக் கருவிகள் என்பதால், அவை சட்டவிரோத நடவடிக்கைகளுடன் தொடர்புடையவை. இதைக் கடக்க, பொது பிளாக்செயின்களில் தனியுரிமை இறுதியில் இயல்புநிலையாக மாற வேண்டும். Ethereum இல் தனியுரிமை பற்றி மேலும் அறிக.

அடையாளப் பாதுகாப்பு

தற்போதைய அடையாள மேலாண்மை அமைப்புகள் தனிப்பட்ட தகவல்களை ஆபத்தில் ஆழ்த்துகின்றன. முக்கியமான விவரங்களைப் பாதுகாக்கும் அதே வேளையில் தனிநபர்கள் அடையாளத்தைச் சரிபார்க்கப் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் உதவும்.

பரவலாக்கப்பட்ட அடையாளத்தின் சூழலில் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கும். பரவலாக்கப்பட்ட அடையாளம் ('சுய-இறையாண்மை அடையாளம்' (self-sovereign identity) என்றும் விவரிக்கப்படுகிறது) தனிப்பட்ட அடையாளங்காட்டிகளுக்கான அணுகலைக் கட்டுப்படுத்தும் திறனைத் தனிநபருக்கு வழங்குகிறது. உங்கள் வரி ஐடி அல்லது பாஸ்போர்ட் விவரங்களை வெளிப்படுத்தாமல் உங்கள் குடியுரிமையை நிரூபிப்பது, பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு பரவலாக்கப்பட்ட அடையாளத்தைச் செயல்படுத்துகிறது என்பதற்கு ஒரு நல்ல எடுத்துக்காட்டு.

செயல்பாட்டில் ZKP + அடையாளம்: Ethereum இல் பூட்டான் தேசிய டிஜிட்டல் ஐடி (NDI)

அடையாள மேலாண்மை அமைப்புகளுக்கு ZKP ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு நிஜ உலக உதாரணம், Ethereum இல் கட்டமைக்கப்பட்ட பூட்டான் ராஜ்ஜியத்தின் தேசிய டிஜிட்டல் ஐடி (NDI) அமைப்பாகும். பூட்டானின் NDI, குடிமக்கள் தங்கள் ஐடியில் உள்ள முக்கியமான தனிப்பட்ட தரவை வெளிப்படுத்தாமல், "நான் ஒரு குடிமகன்" அல்லது "எனக்கு 18 வயதுக்கு மேல் ஆகிறது" போன்ற தங்களைப் பற்றிய உண்மைகளைக் குறியாக்கவியல் ரீதியாக நிரூபிக்க அனுமதிக்க ZKPகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

பூட்டான் NDI பற்றி பரவலாக்கப்பட்ட அடையாள வழக்கு ஆய்வில் மேலும் அறிக.

மனிதநேயச் சான்று (Proof of Humanity)

இன்று செயல்பாட்டில் உள்ள பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளின் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒன்று World ID நெறிமுறை (opens in a new tab) ஆகும், இது "AI யுகத்திற்கான உலகளாவிய டிஜிட்டல் பாஸ்போர்ட்" என்று கருதப்படலாம். தனிப்பட்ட தகவல்களை வெளிப்படுத்தாமல் தாங்கள் தனித்துவமான நபர்கள் என்பதை நிரூபிக்க இது மக்களை அனுமதிக்கிறது. Orb எனப்படும் ஒரு சாதனத்தின் மூலம் இது அடையப்படுகிறது, இது ஒரு நபரின் கருவிழியை ஸ்கேன் செய்து கருவிழி குறியீட்டை உருவாக்குகிறது. அந்த நபர் உயிரியல் ரீதியாகத் தனித்துவமான மனிதர் என்பதை உறுதிப்படுத்தக் கருவிழி குறியீடு சரிபார்க்கப்பட்டு உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது. சரிபார்ப்புக்குப் பிறகு, பயனரின் சாதனத்தில் உருவாக்கப்பட்ட அடையாள உறுதிப்பாடு (பயோமெட்ரிக் தரவுடன் இணைக்கப்படாத அல்லது அதிலிருந்து பெறப்படாதது) பிளாக்செயினில் உள்ள பாதுகாப்பான பட்டியலில் சேர்க்கப்படும். பின்னர், பயனர் தாங்கள் சரிபார்க்கப்பட்ட மனிதர் என்பதை நிரூபிக்க விரும்பும் போதெல்லாம் - உள்நுழையவோ, வாக்களிக்கவோ அல்லது பிற நடவடிக்கைகளை எடுக்கவோ - அவர்கள் பட்டியலில் தங்கள் உறுப்பினராக இருப்பதை உறுதிப்படுத்தும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றை உருவாக்க முடியும். பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றைப் பயன்படுத்துவதன் அழகு என்னவென்றால், ஒரே ஒரு கூற்று மட்டுமே வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: இந்த நபர் தனித்துவமானவர். மற்ற அனைத்தும் தனிப்பட்டதாகவே இருக்கும்.

World ID ஆனது Ethereum அறக்கட்டளையில் உள்ள PSE குழுவால் (opens in a new tab) உருவாக்கப்பட்ட Semaphore நெறிமுறையை (opens in a new tab) நம்பியுள்ளது. Semaphore என்பது பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளை உருவாக்க மற்றும் சரிபார்க்க ஒரு இலகுரக மற்றும் சக்திவாய்ந்த வழியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. பயனர்கள் குழுவின் எந்த உறுப்பினர் என்பதைக் காட்டாமல், அவர்கள் ஒரு குழுவின் (இந்த விஷயத்தில், சரிபார்க்கப்பட்ட மனிதர்கள்) ஒரு பகுதி என்பதை நிரூபிக்க இது அனுமதிக்கிறது. Semaphore மிகவும் நெகிழ்வானது, அடையாளச் சரிபார்ப்பு, நிகழ்வுகளில் பங்கேற்பு அல்லது நற்சான்றிதழ்களின் உரிமை போன்ற பரந்த அளவிலான அளவுகோல்களின் அடிப்படையில் குழுக்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

அங்கீகாரம்

ஆன்லைன் சேவைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கு உங்கள் அடையாளத்தையும் அந்தத் தளங்களை அணுகுவதற்கான உரிமையையும் நிரூபிக்க வேண்டும். இதற்குப் பெரும்பாலும் பெயர்கள், மின்னஞ்சல் முகவரிகள், பிறந்த தேதிகள் போன்ற தனிப்பட்ட தகவல்களை வழங்க வேண்டும். நீங்கள் நீண்ட கடவுச்சொற்களை மனப்பாடம் செய்ய வேண்டியிருக்கலாம் அல்லது அணுகலை இழக்கும் அபாயம் இருக்கலாம்.

இருப்பினும், பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் தளங்கள் மற்றும் பயனர்கள் இருவருக்கும் அங்கீகாரத்தை எளிதாக்கும். பொது உள்ளீடுகள் (எ.கா., தளத்தில் பயனரின் உறுப்பினராக இருப்பதைச் சான்றளிக்கும் தரவு) மற்றும் தனிப்பட்ட உள்ளீடுகள் (எ.கா., பயனரின் விவரங்கள்) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ZK-சான்று உருவாக்கப்பட்டவுடன், பயனர் சேவையை அணுக வேண்டியிருக்கும் போது அவர்களின் அடையாளத்தை அங்கீகரிக்க அதை எளிமையாக வழங்க முடியும். இது பயனர்களுக்கான அனுபவத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பெரிய அளவிலான பயனர் தகவல்களைச் சேமிக்க வேண்டிய அவசியத்திலிருந்து நிறுவனங்களை விடுவிக்கிறது.

சரிபார்க்கக்கூடிய கணக்கீடு

சரிபார்க்கக்கூடிய கணக்கீடு என்பது பிளாக்செயின் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பத்தின் மற்றொரு பயன்பாடாகும். சரிபார்க்கக்கூடிய கணக்கீடு, சரிபார்க்கக்கூடிய முடிவுகளைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், கணக்கீட்டை மற்றொரு நிறுவனத்திற்கு அவுட்சோர்ஸ் செய்ய அனுமதிக்கிறது. நிரல் சரியாகச் செயல்படுத்தப்பட்டது என்பதைச் சரிபார்க்கும் சான்றுடன் நிறுவனம் முடிவைச் சமர்ப்பிக்கிறது.

பாதுகாப்பைக் குறைக்காமல் பிளாக்செயின்களில் செயலாக்க வேகத்தை மேம்படுத்துவதற்குச் சரிபார்க்கக்கூடிய கணக்கீடு முக்கியமானது. இதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு Ethereum ஐ அளவிடுவதற்கான முன்மொழியப்பட்ட தீர்வுகளில் உள்ள வேறுபாடுகளை அறிய வேண்டும்.

ஷார்டிங் போன்ற ஆன்-செயின் அளவிடுதல் தீர்வுகள், பிளாக்செயினின் அடிப்படை அடுக்கில் விரிவான மாற்றத்தைக் கோருகின்றன. இருப்பினும், இந்த அணுகுமுறை மிகவும் சிக்கலானது மற்றும் செயல்படுத்துவதில் உள்ள பிழைகள் Ethereum இன் பாதுகாப்பு மாதிரியைக் குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்தும்.

ஆஃப்-செயின் அளவிடுதல் தீர்வுகளுக்கு முக்கிய Ethereum நெறிமுறையை மறுவடிவமைப்பு செய்ய வேண்டிய அவசியமில்லை. அதற்குப் பதிலாக, Ethereum இன் அடிப்படை அடுக்கில் செயல்திறனை மேம்படுத்த அவை அவுட்சோர்ஸ் செய்யப்பட்ட கணக்கீட்டு மாதிரியை நம்பியுள்ளன.

நடைமுறையில் இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பது இங்கே:

ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையையும் செயலாக்குவதற்குப் பதிலாக, Ethereum ஒரு தனிச் செயினுக்குச் செயலாக்கத்தை மாற்றுகிறது.
பரிவர்த்தனைகளைச் செயலாக்கிய பிறகு, மற்ற செயின் முடிவுகளை Ethereum இன் நிலைக்குப் பயன்படுத்தத் திருப்பி அனுப்புகிறது.

இங்குள்ள நன்மை என்னவென்றால், Ethereum எந்தச் செயலாக்கத்தையும் செய்ய வேண்டியதில்லை மற்றும் அவுட்சோர்ஸ் செய்யப்பட்ட கணக்கீட்டிலிருந்து முடிவுகளை அதன் நிலைக்குப் பயன்படுத்தினால் மட்டுமே போதுமானது. இது நெட்வொர்க் நெரிசலைக் குறைக்கிறது மற்றும் பரிவர்த்தனை வேகத்தையும் மேம்படுத்துகிறது (ஆஃப்-செயின் நெறிமுறைகள் வேகமான செயலாக்கத்திற்கு உகந்ததாக இருக்கும்).

ஆஃப்-செயின் பரிவர்த்தனைகளை மீண்டும் செயல்படுத்தாமல் சரிபார்க்கச் செயினுக்கு ஒரு வழி தேவை, இல்லையெனில் ஆஃப்-செயின் செயலாக்கத்தின் மதிப்பு இழக்கப்படும்.

இங்குதான் சரிபார்க்கக்கூடிய கணக்கீடு செயல்பாட்டுக்கு வருகிறது. ஒரு நோடு Ethereum க்கு வெளியே ஒரு பரிவர்த்தனையைச் செயல்படுத்தும் போது, ஆஃப்-செயின் செயலாக்கத்தின் சரியான தன்மையை நிரூபிக்க அது ஒரு பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றைச் சமர்ப்பிக்கிறது. இந்தச் சான்று () ஒரு பரிவர்த்தனை செல்லுபடியாகும் என்பதற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது, இது எவரும் அதை எதிர்த்து வாதிடும் வரை காத்திருக்காமல், Ethereum முடிவை அதன் நிலைக்குப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

பூஜ்ஜிய அறிவு ரோலப்கள் (Zero-knowledge rollups) மற்றும் வாலிடியம்கள் (validiums) ஆகியவை பாதுகாப்பான அளவிடுதலை வழங்கச் செல்லுபடியாகும் சான்றுகளைப் பயன்படுத்தும் இரண்டு ஆஃப்-செயின் அளவிடுதல் தீர்வுகளாகும். இந்த நெறிமுறைகள் ஆயிரக்கணக்கான பரிவர்த்தனைகளை ஆஃப்-செயினில் செயல்படுத்துகின்றன மற்றும் Ethereum இல் சரிபார்ப்பதற்கான சான்றுகளைச் சமர்ப்பிக்கின்றன. சான்று சரிபார்க்கப்பட்டவுடன் அந்த முடிவுகளை உடனடியாகப் பயன்படுத்தலாம், இது அடிப்படை அடுக்கில் கணக்கீட்டை அதிகரிக்காமல் அதிகப் பரிவர்த்தனைகளைச் செயலாக்க Ethereum ஐ அனுமதிக்கிறது.

லேயர் 2 அளவிடுதலுக்கு அப்பால், பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் Ethereum L1 பிளாக் செயலாக்கத்தையே சரிபார்க்க முடியும். L1 சரிபார்ப்பிற்கான zkEVM அனைத்துப் பரிவர்த்தனைகளையும் மீண்டும் செயல்படுத்துவதற்குப் பதிலாக ஒரு சான்றைச் சரிபார்ப்பதன் மூலம் பிளாக்குகளைச் சரிபார்க்க வேலிடேட்டர்களை அனுமதிக்கும்—இது வேலிடேட்டர் வன்பொருள் தேவைகளை அதிகரிக்காமல் அதிக கேஸ் வரம்புகளைச் செயல்படுத்துகிறது.

ஆன்-செயின் வாக்களிப்பில் லஞ்சம் மற்றும் கூட்டுச்சதியை (collusion) குறைத்தல்

பிளாக்செயின் வாக்களிப்புத் திட்டங்கள் பல சாதகமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன: அவை முழுமையாகத் தணிக்கை செய்யக்கூடியவை, தாக்குதல்களுக்கு எதிராகப் பாதுகாப்பானவை, தணிக்கையை எதிர்க்கும் தன்மை கொண்டவை மற்றும் புவியியல் கட்டுப்பாடுகள் இல்லாதவை. ஆனால் ஆன்-செயின் வாக்களிப்புத் திட்டங்கள் கூட கூட்டுச்சதி (collusion) பிரச்சினைக்கு விதிவிலக்கல்ல.

"மற்றவர்களை ஏமாற்றுவதன் மூலமும், மோசடி செய்வதன் மூலமும், தவறாக வழிநடத்துவதன் மூலமும் திறந்த போட்டியைக் கட்டுப்படுத்த ஒருங்கிணைத்தல்" என்று வரையறுக்கப்படும் கூட்டுச்சதி, லஞ்சம் வழங்குவதன் மூலம் வாக்களிப்பதில் செல்வாக்குச் செலுத்தும் ஒரு தீங்கிழைக்கும் நபரின் வடிவத்தை எடுக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஆலிஸ் option A ஐ விரும்பினாலும், வாக்குச்சீட்டில் option B க்கு வாக்களிக்க பாப்பிடம் இருந்து லஞ்சம் பெறலாம்.

லஞ்சம் மற்றும் கூட்டுச்சதி ஆகியவை வாக்களிப்பை ஒரு சமிக்ஞை பொறிமுறையாகப் பயன்படுத்தும் எந்தவொரு செயல்முறையின் செயல்திறனையும் கட்டுப்படுத்துகின்றன (குறிப்பாகப் பயனர்கள் தாங்கள் எவ்வாறு வாக்களித்தோம் என்பதை நிரூபிக்க முடியும் இடங்களில்). இது குறிப்பிடத்தக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும், குறிப்பாகப் பற்றாக்குறையான வளங்களை ஒதுக்குவதற்கு வாக்குகள் பொறுப்பாக இருக்கும் இடங்களில்.

எடுத்துக்காட்டாக, குவாட்ராடிக் நிதியளிப்பு வழிமுறைகள் (quadratic funding mechanisms) (opens in a new tab) வெவ்வேறு பொது நன்மைத் திட்டங்களுக்கிடையில் சில விருப்பங்களுக்கான முன்னுரிமையை அளவிட நன்கொடைகளை நம்பியுள்ளன. ஒவ்வொரு நன்கொடையும் ஒரு குறிப்பிட்ட திட்டத்திற்கான "வாக்காக" கணக்கிடப்படுகிறது, அதிக வாக்குகளைப் பெறும் திட்டங்கள் பொருந்தும் தொகுப்பிலிருந்து (matching pool) அதிக நிதியைப் பெறுகின்றன.

ஆன்-செயின் வாக்களிப்பைப் பயன்படுத்துவது குவாட்ராடிக் நிதியளிப்பைக் கூட்டுச்சதிக்கு ஆளாக்குகிறது: பிளாக்செயின் பரிவர்த்தனைகள் பொதுவானவை, எனவே லஞ்சம் கொடுப்பவர்கள் லஞ்சம் வாங்குபவரின் ஆன்-செயின் செயல்பாட்டை ஆய்வு செய்து அவர்கள் எவ்வாறு "வாக்களித்தார்கள்" என்பதைப் பார்க்கலாம். இந்த வழியில், சமூகத்தின் ஒருங்கிணைந்த விருப்பங்களின் அடிப்படையில் நிதியை ஒதுக்குவதற்கான ஒரு பயனுள்ள வழிமுறையாகக் குவாட்ராடிக் நிதியளிப்பு இருப்பதை நிறுத்துகிறது.

அதிர்ஷ்டவசமாக, MACI (Minimum Anti-Collusion Infrastructure) போன்ற புதிய தீர்வுகள் ஆன்-செயின் வாக்களிப்பை (எ.கா., குவாட்ராடிக் நிதியளிப்பு வழிமுறைகள்) லஞ்சம் மற்றும் கூட்டுச்சதிக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கப் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. MACI என்பது ஸ்மார்ட் ஒப்பந்தங்கள் மற்றும் ஸ்கிரிப்ட்களின் தொகுப்பாகும், இது ஒரு மைய நிர்வாகியை ("ஒருங்கிணைப்பாளர்" என்று அழைக்கப்படுகிறது) ஒவ்வொரு தனிநபரும் எவ்வாறு வாக்களித்தார்கள் என்ற விவரங்களை வெளிப்படுத்தாமல் வாக்குகளை ஒருங்கிணைத்து முடிவுகளைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. அப்படியிருந்தும், வாக்குகள் சரியாக எண்ணப்பட்டதா என்பதைச் சரிபார்க்கவோ அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட நபர் வாக்களிப்புச் சுற்றில் பங்கேற்றார் என்பதை உறுதிப்படுத்தவோ முடியும்.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளுடன் MACI எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

தொடக்கத்தில், ஒருங்கிணைப்பாளர் Ethereum இல் MACI ஒப்பந்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறார், அதன் பிறகு பயனர்கள் வாக்களிக்கப் பதிவு செய்யலாம் (ஸ்மார்ட் ஒப்பந்தத்தில் தங்கள் பொது விசையைப் பதிவு செய்வதன் மூலம்). பயனர்கள் தங்கள் பொது விசையுடன் குறியாக்கம் செய்யப்பட்ட செய்திகளை ஸ்மார்ட் ஒப்பந்தத்திற்கு அனுப்புவதன் மூலம் வாக்களிக்கின்றனர் (ஒரு செல்லுபடியாகும் வாக்கு, மற்ற அளவுகோல்களுடன், பயனரின் அடையாளத்துடன் தொடர்புடைய மிகச் சமீபத்திய பொது விசையுடன் கையொப்பமிடப்பட வேண்டும்). பின்னர், வாக்களிக்கும் காலம் முடிந்ததும் ஒருங்கிணைப்பாளர் அனைத்துச் செய்திகளையும் செயலாக்குகிறார், வாக்குகளைக் கணக்கிடுகிறார் மற்றும் முடிவுகளை ஆன்-செயினில் சரிபார்க்கிறார்.

MACI இல், ஒருங்கிணைப்பாளர் வாக்குகளைத் தவறாகச் செயலாக்குவதையும் முடிவுகளைக் கணக்கிடுவதையும் சாத்தியமற்றதாக்குவதன் மூலம் கணக்கீட்டின் சரியான தன்மையை உறுதிப்படுத்தப் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. a) அனைத்துச் செய்திகளும் சரியாகச் செயலாக்கப்பட்டன b) இறுதி முடிவு அனைத்து செல்லுபடியாகும் வாக்குகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு ஒத்திருக்கிறது என்பதைச் சரிபார்க்கும் ZK-SNARK சான்றுகளை ஒருங்கிணைப்பாளர் உருவாக்க வேண்டும் என்பதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது.

எனவே, ஒரு பயனருக்கான வாக்குகளின் முறிவைப் பகிராமலேயே (வழக்கமாக நடப்பது போல), கணக்கிடும் செயல்பாட்டின் போது கணக்கிடப்பட்ட முடிவுகளின் ஒருமைப்பாட்டிற்கு MACI உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. அடிப்படை கூட்டுச்சதித் திட்டங்களின் செயல்திறனைக் குறைக்க இந்த அம்சம் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஒரு விருப்பத்திற்கு வாக்களிக்க ஆலிஸுக்கு பாப் லஞ்சம் கொடுக்கும் முந்தைய உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி இந்தச் சாத்தியத்தை நாம் ஆராயலாம்:

ஆலிஸ் தனது பொது விசையை ஒரு ஸ்மார்ட் ஒப்பந்தத்திற்கு அனுப்புவதன் மூலம் வாக்களிக்கப் பதிவு செய்கிறார்.
பாப்பிடமிருந்து லஞ்சம் பெறுவதற்குப் பதிலாக option B க்கு வாக்களிக்க ஆலிஸ் ஒப்புக்கொள்கிறார்.
ஆலிஸ் option B க்கு வாக்களிக்கிறார்.
ஆலிஸ் தனது அடையாளத்துடன் தொடர்புடைய பொது விசையை மாற்ற ரகசியமாக ஒரு குறியாக்கம் செய்யப்பட்ட பரிவர்த்தனையை அனுப்புகிறார்.
ஆலிஸ் புதிய பொது விசையைப் பயன்படுத்தி option A க்கு வாக்களிக்கும் மற்றொரு (குறியாக்கம் செய்யப்பட்ட) செய்தியை ஸ்மார்ட் ஒப்பந்தத்திற்கு அனுப்புகிறார்.
ஆலிஸ் தான் option B க்கு வாக்களித்ததைக் காட்டும் ஒரு பரிவர்த்தனையை பாப்பிற்குக் காட்டுகிறார் (கணினியில் ஆலிஸின் அடையாளத்துடன் பொது விசை இனி தொடர்புபடுத்தப்படாததால் இது செல்லாது)
செய்திகளைச் செயலாக்கும் போது, ஒருங்கிணைப்பாளர் option B க்கான ஆலிஸின் வாக்குகளைத் தவிர்த்துவிட்டு, option A க்கான வாக்குகளை மட்டுமே கணக்கிடுகிறார். எனவே, ஆலிஸுடன் கூட்டுச் சேர்ந்து ஆன்-செயின் வாக்குகளைக் கையாளும் பாப்பின் முயற்சி தோல்வியடைகிறது.

MACI ஐப் பயன்படுத்துவதற்கு, ஒருங்கிணைப்பாளர் லஞ்சம் கொடுப்பவர்களுடன் கூட்டுச் சேரமாட்டார் அல்லது வாக்காளர்களுக்கு லஞ்சம் கொடுக்க முயற்சிக்க மாட்டார் என்று நம்புவது அவசியம். ஒருங்கிணைப்பாளர் பயனர் செய்திகளை மறைகுறியாக்க முடியும் (சான்றை உருவாக்க இது அவசியம்), எனவே ஒவ்வொரு நபரும் எவ்வாறு வாக்களித்தார்கள் என்பதை அவர்களால் துல்லியமாகச் சரிபார்க்க முடியும்.

ஆனால் ஒருங்கிணைப்பாளர் நேர்மையாக இருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில், ஆன்-செயின் வாக்களிப்பின் புனிதத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிப்பதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக MACI உள்ளது. ஒவ்வொரு தனிநபரின் வாக்களிப்புத் தேர்வுகளின் ஒருமைப்பாட்டைப் பெரிதும் நம்பியிருக்கும் குவாட்ராடிக் நிதியளிப்புப் பயன்பாடுகளில் (எ.கா., clr.fund (opens in a new tab)) அதன் பிரபலத்தை இது விளக்குகிறது.

MACI பற்றி மேலும் அறிக (opens in a new tab).

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன?

ஒரு கூற்றின் உள்ளடக்கங்களைப் பகிராமலோ அல்லது உண்மையை நீங்கள் எப்படிக் கண்டுபிடித்தீர்கள் என்பதை வெளிப்படுத்தாமலோ ஒரு கூற்றின் உண்மையை நிரூபிக்கப் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்று உங்களை அனுமதிக்கிறது. இதைச் சாத்தியமாக்க, பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறைகள் சில தரவை உள்ளீடாக எடுத்துக்கொண்டு 'உண்மை' (true) அல்லது 'தவறு' (false) என்பதை வெளியீடாக வழங்கும் அல்காரிதம்களை நம்பியுள்ளன.

ஒரு பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறை பின்வரும் அளவுகோல்களைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்:

முழுமை (Completeness): உள்ளீடு செல்லுபடியாகும் என்றால், பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறை எப்போதும் 'உண்மை' என்பதை வழங்கும். எனவே, அடிப்படைக் கூற்று உண்மையாக இருந்து, நிரூபிப்பவரும் சரிபார்ப்பவரும் நேர்மையாகச் செயல்பட்டால், சான்றை ஏற்றுக்கொள்ளலாம்.
சரியான தன்மை (Soundness): உள்ளீடு தவறானதாக இருந்தால், 'உண்மை' என்பதை வழங்குமாறு பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறையை முட்டாளாக்குவது கோட்பாட்டளவில் சாத்தியமற்றது. எனவே, பொய் சொல்லும் நிரூபிப்பவர், தவறான கூற்று செல்லுபடியாகும் என்று நம்புமாறு நேர்மையான சரிபார்ப்பவரை ஏமாற்ற முடியாது (மிகச் சிறிய நிகழ்தகவு விளிம்பைத் தவிர).
பூஜ்ஜிய அறிவு (Zero-knowledge): சரிபார்ப்பவர் ஒரு கூற்றின் செல்லுபடியாகும் தன்மை அல்லது பொய்யான தன்மையைத் தாண்டி அதைப் பற்றி எதையும் கற்றுக்கொள்வதில்லை (அவர்களுக்குக் கூற்று பற்றி "பூஜ்ஜிய அறிவு" உள்ளது). இந்தத் தேவையானது, சான்றிலிருந்து அசல் உள்ளீட்டை (கூற்றின் உள்ளடக்கங்கள்) சரிபார்ப்பவர் பெறுவதையும் தடுக்கிறது.

அடிப்படை வடிவத்தில், ஒரு பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்று மூன்று கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: சாட்சி (witness), சவால் (challenge) மற்றும் பதில் (response).

சாட்சி (Witness): பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுடன், நிரூபிப்பவர் சில மறைக்கப்பட்ட தகவல்களின் அறிவை நிரூபிக்க விரும்புகிறார். ரகசியத் தகவல் என்பது சான்றுக்கான "சாட்சி" ஆகும், மேலும் சாட்சியைப் பற்றிய நிரூபிப்பவரின் அனுமானிக்கப்பட்ட அறிவு, தகவலைப் பற்றிய அறிவுள்ள ஒரு தரப்பினரால் மட்டுமே பதிலளிக்கக்கூடிய கேள்விகளின் தொகுப்பை நிறுவுகிறது. எனவே, நிரூபிப்பவர் தோராயமாக ஒரு கேள்வியைத் தேர்ந்தெடுத்து, பதிலைக் கணக்கிட்டு, அதைச் சரிபார்ப்பவருக்கு அனுப்புவதன் மூலம் நிரூபிக்கும் செயல்முறையைத் தொடங்குகிறார்.
சவால் (Challenge): சரிபார்ப்பவர் தொகுப்பிலிருந்து தோராயமாக மற்றொரு கேள்வியைத் தேர்ந்தெடுத்து, அதற்குப் பதிலளிக்குமாறு நிரூபிப்பவரைக் கேட்கிறார்.
பதில் (Response): நிரூபிப்பவர் கேள்வியை ஏற்றுக்கொண்டு, பதிலைக் கணக்கிட்டு, அதைச் சரிபார்ப்பவருக்குத் திருப்பி அனுப்புகிறார். நிரூபிப்பவரின் பதில், முந்தையவருக்கு உண்மையிலேயே சாட்சிக்கான அணுகல் உள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்கச் சரிபார்ப்பவரை அனுமதிக்கிறது. நிரூபிப்பவர் கண்மூடித்தனமாக யூகிக்கவில்லை என்பதையும், தற்செயலாகச் சரியான பதில்களைப் பெறவில்லை என்பதையும் உறுதிப்படுத்த, சரிபார்ப்பவர் கேட்க மேலும் கேள்விகளைத் தேர்ந்தெடுக்கிறார். இந்தத் தொடர்பை பலமுறை திரும்பத் திரும்பச் செய்வதன் மூலம், சரிபார்ப்பவர் திருப்தியடையும் வரை, நிரூபிப்பவர் சாட்சியைப் பற்றிய அறிவைப் போலியாக உருவாக்குவதற்கான சாத்தியக்கூறு கணிசமாகக் குறைகிறது.

மேற்கூறியவை 'ஊடாடும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றின்' (interactive zero-knowledge proof) கட்டமைப்பை விவரிக்கிறது. ஆரம்பகாலப் பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறைகள் ஊடாடும் நிரூபணத்தைப் பயன்படுத்தின, அங்கு ஒரு கூற்றின் செல்லுபடியாகும் தன்மையைச் சரிபார்க்க நிரூபிப்பவர்களுக்கும் சரிபார்ப்பவர்களுக்கும் இடையே முன்னும் பின்னுமான தொடர்பு தேவைப்பட்டது.

ஊடாடும் சான்றுகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை விளக்கும் ஒரு நல்ல உதாரணம் ஜீன்-ஜாக் குயிஸ்குவாட்டரின் (Jean-Jacques Quisquater) பிரபலமான அலி பாபா குகைக் கதை (opens in a new tab) ஆகும். கதையில், பெக்கி (நிரூபிப்பவர்) விக்டருக்கு (சரிபார்ப்பவர்) ஒரு மாயக் கதவைத் திறப்பதற்கான ரகசியச் சொற்றொடர் தனக்குத் தெரியும் என்பதை அந்தச் சொற்றொடரை வெளிப்படுத்தாமல் நிரூபிக்க விரும்புகிறார்.

ஊடாடாத பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகள் (Non-interactive zero-knowledge proofs)

புரட்சிகரமானதாக இருந்தாலும், ஊடாடும் நிரூபணம் வரையறுக்கப்பட்ட பயனை மட்டுமே கொண்டிருந்தது, ஏனெனில் இரு தரப்பினரும் கிடைக்கக்கூடியவர்களாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். ஒரு நிரூபிப்பவரின் நேர்மையைச் சரிபார்ப்பவர் நம்பியிருந்தாலும், சுயாதீனமான சரிபார்ப்புக்குச் சான்று கிடைக்காது (ஒரு புதிய சான்றைக் கணக்கிடுவதற்கு நிரூபிப்பவருக்கும் சரிபார்ப்பவருக்கும் இடையே புதிய செய்திகளின் தொகுப்பு தேவைப்பட்டது).

இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, மானுவல் ப்ளம் (Manuel Blum), பால் ஃபெல்ட்மேன் (Paul Feldman) மற்றும் சில்வியோ மிகாலி (Silvio Micali) ஆகியோர் முதல் ஊடாடாத பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளைப் (opens in a new tab) பரிந்துரைத்தனர், அங்கு நிரூபிப்பவர் மற்றும் சரிபார்ப்பவர் பகிரப்பட்ட விசையைக் கொண்டுள்ளனர். இது நிரூபிப்பவர் தகவலை வழங்காமலேயே சில தகவல்களைப் பற்றிய (அதாவது, சாட்சி) தங்கள் அறிவை நிரூபிக்க அனுமதிக்கிறது.

ஊடாடும் சான்றுகளைப் போலல்லாமல், ஊடாடாத சான்றுகளுக்குப் பங்கேற்பாளர்களிடையே (நிரூபிப்பவர் மற்றும் சரிபார்ப்பவர்) ஒரு சுற்றுத் தொடர்பு மட்டுமே தேவைப்பட்டது. பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றைக் கணக்கிட நிரூபிப்பவர் ரகசியத் தகவலை ஒரு சிறப்பு அல்காரிதத்திற்கு அனுப்புகிறார். இந்தச் சான்று சரிபார்ப்பவருக்கு அனுப்பப்படுகிறது, அவர் மற்றொரு அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தி நிரூபிப்பவருக்கு ரகசியத் தகவல் தெரியுமா என்பதைச் சரிபார்க்கிறார்.

ஊடாடாத நிரூபணம் நிரூபிப்பவருக்கும் சரிபார்ப்பவருக்கும் இடையிலான தொடர்பைக் குறைக்கிறது, இது ZK-சான்றுகளை மிகவும் திறமையானதாக்குகிறது. மேலும், ஒரு சான்று உருவாக்கப்பட்டவுடன், அதைச் சரிபார்க்க வேறு எவருக்கும் (பகிரப்பட்ட விசை மற்றும் சரிபார்ப்பு அல்காரிதத்திற்கான அணுகலுடன்) கிடைக்கும்.

ஊடாடாத சான்றுகள் பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பத்திற்கான ஒரு திருப்புமுனையைக் குறிக்கின்றன மற்றும் இன்று பயன்படுத்தப்படும் நிரூபண அமைப்புகளின் வளர்ச்சியைத் தூண்டின. இந்தச் சான்று வகைகளை நாம் கீழே விவாதிக்கிறோம்:

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளின் வகைகள்

ZK-SNARKs

ZK-SNARK என்பது Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge என்பதன் சுருக்கமாகும். ZK-SNARK நெறிமுறை பின்வரும் குணங்களைக் கொண்டுள்ளது:

பூஜ்ஜிய அறிவு (Zero-knowledge): ஒரு சரிபார்ப்பவர் ஒரு கூற்றைப் பற்றி வேறு எதையும் அறியாமல் அதன் ஒருமைப்பாட்டைச் சரிபார்க்க முடியும். சரிபார்ப்பவருக்குக் கூற்றைப் பற்றிய ஒரே அறிவு அது உண்மையா அல்லது பொய்யா என்பது மட்டுமே.
சுருக்கமான (Succinct): பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்று சாட்சியை விடச் சிறியது மற்றும் விரைவாகச் சரிபார்க்கப்படலாம்.
ஊடாடாத (Non-interactive): பல சுற்றுத் தொடர்புகள் தேவைப்படும் ஊடாடும் சான்றுகளைப் போலல்லாமல், நிரூபிப்பவரும் சரிபார்ப்பவரும் ஒருமுறை மட்டுமே தொடர்புகொள்வதால் சான்று 'ஊடாடாதது' ஆகும்.
வாதம் (Argument): சான்று 'சரியான தன்மை' (soundness) தேவையைப் பூர்த்தி செய்கிறது, எனவே ஏமாற்றுவது மிகவும் சாத்தியமற்றது.
அறிவு (Knowledge): ரகசியத் தகவலுக்கான (சாட்சி) அணுகல் இல்லாமல் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றை உருவாக்க முடியாது. சாட்சி இல்லாத ஒரு நிரூபிப்பவர் செல்லுபடியாகும் பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றைக் கணக்கிடுவது சாத்தியமற்றது இல்லையென்றாலும் கடினம்.

முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட 'பகிரப்பட்ட விசை' என்பது சான்றுகளை உருவாக்குவதற்கும் சரிபார்ப்பதற்கும் நிரூபிப்பவரும் சரிபார்ப்பவரும் பயன்படுத்த ஒப்புக்கொள்ளும் பொது அளவுருக்களைக் குறிக்கிறது. பொது அளவுருக்களை உருவாக்குவது (கூட்டாக Common Reference String (CRS) என்று அழைக்கப்படுகிறது) நெறிமுறையின் பாதுகாப்பில் அதன் முக்கியத்துவம் காரணமாக ஒரு முக்கியமான செயல்பாடாகும். CRS ஐ உருவாக்குவதில் பயன்படுத்தப்படும் என்ட்ரோபி (சீரற்ற தன்மை) நேர்மையற்ற நிரூபிப்பவரின் கைகளில் கிடைத்தால், அவர்கள் தவறான சான்றுகளைக் கணக்கிட முடியும்.

பல தரப்பு கணக்கீடு (Multi-party computation - MPC) (opens in a new tab) என்பது பொது அளவுருக்களை உருவாக்குவதில் உள்ள அபாயங்களைக் குறைப்பதற்கான ஒரு வழியாகும். பல தரப்பினர் நம்பகமான அமைவு விழாவில் (trusted setup ceremony) (opens in a new tab) பங்கேற்கின்றனர், அங்கு ஒவ்வொரு நபரும் CRS ஐ உருவாக்கச் சில சீரற்ற மதிப்புகளை வழங்குகிறார்கள். ஒரு நேர்மையான தரப்பினர் என்ட்ரோபியின் தங்கள் பகுதியை அழிக்கும் வரை, ZK-SNARK நெறிமுறை கணக்கீட்டுச் சரியான தன்மையைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

நம்பகமான அமைப்புகளுக்குப் பயனர்கள் அளவுரு உருவாக்கத்தில் பங்கேற்பாளர்களை நம்ப வேண்டும். இருப்பினும், ZK-STARK களின் வளர்ச்சியானது நம்பத்தகாத அமைப்போடு செயல்படும் நிரூபண நெறிமுறைகளைச் செயல்படுத்தியுள்ளது.

ZK-STARKs

ZK-STARK என்பது Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge என்பதன் சுருக்கமாகும். ZK-STARK கள் ZK-SNARK களைப் போலவே இருக்கின்றன, ஆனால் அவை:

அளவிடக்கூடியவை (Scalable): சாட்சியின் அளவு பெரியதாக இருக்கும்போது சான்றுகளை உருவாக்குவதிலும் சரிபார்ப்பதிலும் ZK-SNARK ஐ விட ZK-STARK வேகமானது. STARK சான்றுகளுடன், சாட்சி வளரும்போது நிரூபிப்பவர் மற்றும் சரிபார்ப்பு நேரங்கள் சிறிது மட்டுமே அதிகரிக்கின்றன (SNARK நிரூபிப்பவர் மற்றும் சரிபார்ப்பவர் நேரங்கள் சாட்சியின் அளவுடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கின்றன).
வெளிப்படையானவை (Transparent): ZK-STARK நம்பகமான அமைப்பிற்குப் பதிலாக நிரூபிப்பதற்கும் சரிபார்ப்பதற்கும் பொது அளவுருக்களை உருவாக்கப் பகிரங்கமாகச் சரிபார்க்கக்கூடிய சீரற்ற தன்மையை நம்பியுள்ளது. எனவே, ZK-SNARK களுடன் ஒப்பிடும்போது அவை மிகவும் வெளிப்படையானவை.

ZK-STARK கள் ZK-SNARK களை விடப் பெரிய சான்றுகளை உருவாக்குகின்றன, அதாவது அவை பொதுவாக அதிகச் சரிபார்ப்பு மேல்நிலைகளைக் (overheads) கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், ZK-SNARK களை விட ZK-STARK கள் அதிகச் செலவு குறைந்ததாக இருக்கும் சந்தர்ப்பங்கள் (பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை நிரூபிப்பது போன்றவை) உள்ளன.

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளைப் பயன்படுத்துவதன் குறைபாடுகள்

வன்பொருள் செலவுகள்

பூஜ்ஜிய அறிவுச் சான்றுகளை உருவாக்குவது மிகவும் சிக்கலான கணக்கீடுகளை உள்ளடக்கியது, அவை சிறப்பு இயந்திரங்களில் சிறப்பாகச் செய்யப்படுகின்றன. இந்த இயந்திரங்கள் விலை உயர்ந்தவை என்பதால், அவை பெரும்பாலும் சாதாரண நபர்களுக்கு எட்டாதவை. கூடுதலாக, பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த விரும்பும் பயன்பாடுகள் வன்பொருள் செலவுகளைக் காரணியாக்க வேண்டும் - இது இறுதிப் பயனர்களுக்கான செலவுகளை அதிகரிக்கக்கூடும்.

சான்று சரிபார்ப்புச் செலவுகள்

சான்றுகளைச் சரிபார்ப்பதற்கும் சிக்கலான கணக்கீடு தேவைப்படுகிறது மற்றும் பயன்பாடுகளில் பூஜ்ஜிய அறிவுத் தொழில்நுட்பத்தைச் செயல்படுத்துவதற்கான செலவுகளை அதிகரிக்கிறது. கணக்கீட்டை நிரூபிக்கும் சூழலில் இந்தச் செலவு குறிப்பாகப் பொருத்தமானது. எடுத்துக்காட்டாக, Ethereum இல் ஒரு ZK-SNARK சான்றைச் சரிபார்க்க ZK-ரோலப்கள் ~ 500,000 கேஸ் செலுத்துகின்றன, ZK-STARK களுக்கு இன்னும் அதிகக் கட்டணம் தேவைப்படுகிறது.

நம்பிக்கை அனுமானங்கள்

ZK-SNARK இல், Common Reference String (பொது அளவுருக்கள்) ஒருமுறை உருவாக்கப்பட்டு, பூஜ்ஜிய அறிவு நெறிமுறையில் பங்கேற்க விரும்பும் தரப்பினருக்கு மறுபயன்பாட்டிற்குக் கிடைக்கும். பொது அளவுருக்கள் நம்பகமான அமைவு விழா மூலம் உருவாக்கப்படுகின்றன, அங்குப் பங்கேற்பாளர்கள் நேர்மையானவர்கள் என்று கருதப்படுகிறது.

ஆனால் பங்கேற்பாளர்களின் நேர்மையை மதிப்பிடப் பயனர்களுக்கு உண்மையில் எந்த வழியும் இல்லை மற்றும் பயனர்கள் டெவலப்பர்களின் வார்த்தையை நம்ப வேண்டும். சரத்தை உருவாக்குவதில் பயன்படுத்தப்படும் சீரற்ற தன்மை பகிரங்கமாகச் சரிபார்க்கக்கூடியது என்பதால் ZK-STARK கள் நம்பிக்கை அனுமானங்களிலிருந்து விடுபடுகின்றன. இதற்கிடையில், நிரூபிக்கும் வழிமுறைகளின் பாதுகாப்பை அதிகரிக்க ZK-SNARK களுக்கான நம்பத்தகாத அமைப்புகளில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பணியாற்றி வருகின்றனர்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் அச்சுறுத்தல்கள்

ZK-SNARK குறியாக்கத்திற்கு நீள்வட்ட வளைவு குறியாக்கவியலைப் (elliptic curve cryptography) பயன்படுத்துகிறது. நீள்வட்ட வளைவு தனித்த மடக்கைப் பிரச்சினை (elliptic curve discrete logarithm problem) இப்போதைக்குத் தீர்க்க முடியாதது என்று கருதப்பட்டாலும், குவாண்டம் கணினிகளின் வளர்ச்சி எதிர்காலத்தில் இந்தப் பாதுகாப்பு மாதிரியை உடைக்கக்கூடும்.

ZK-STARK குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் அச்சுறுத்தலிலிருந்து விடுபட்டதாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் இது அதன் பாதுகாப்பிற்காக மோதல்-எதிர்ப்பு ஹாஷ் செயல்பாடுகளை (collision-resistant hash functions) மட்டுமே நம்பியுள்ளது. நீள்வட்ட வளைவு குறியாக்கவியலில் பயன்படுத்தப்படும் பொது-தனிப்பட்ட விசை இணைப்புகளைப் போலல்லாமல், மோதல்-எதிர்ப்பு ஹாஷிங் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் அல்காரிதம்கள் உடைக்க மிகவும் கடினமானது.

மேலும் படிக்க

பக்கம் கடைசியாகப் புதுப்பிக்கப்பட்டது: 26 மார்ச், 2026

+14