Области применения технологии доказательства с нулевым разглашением (ZKP): как и где?

Технология доказательства с нулевым разглашением (ZKP) находит широкое применение в современном цифровом мире, поскольку открывает уникальные возможности для обеспечения конфиденциальности, безопасности и аутентификации. Ранее мы рассказывали что такое ZKP и каковы ее механизмы. 

Теперь давайте углубимся в практическое применение ZKP и разберемся в каких областях ее уже активно используют, а также рассмотрим некоторые успешные блокчейн-проекты на базе ZKP.

Криптовалюты 

Активнее всего ZKP-технологии применяются в проектах криптовалют с повышенным уровнем конфиденциальности. Некоторые из них:

• Zcash (ZEC). Созданный в 2016 году, проект был разработан с целью обеспечить полную конфиденциальность транзакций на блокчейне. В основе Zcash лежит протокол Zerocash, который использует технологию ZKP. Именно благодаря ему транзакции с ZEC могут быть полностью скрыты от посторонних глаз, при этом все равно подвергаться проверке сетью для обеспечения безопасности и соблюдения консенсуса.
• Monero (XMR). В основе криптопроекта лежит криптографический протокол Ring Confidential Transactions (RingCT), базирующийся на ZKP, который позволяет скрывать личности отправителя и получателя, а также сумму транзакции. ZKP в данном проекте позволяет создавать транзакции с «кольцевой подписью», где несколько случайных адресов могут быть объединены, чтобы стать отправителями транзакции. Это делает невозможным точно определить, какой именно адрес инициировал транзакцию, обеспечивая тем самым анонимность.
• Beam (BEAM). Криптопроект, основанный на протоколе Mimblewimble, который использует технологию ZKP для обеспечения полной конфиденциальности транзакций. Благодаря ZKP адреса и суммы транзакций с использованием BEAM могут быть скрыты, а блокчейн имеет компактный размер.
• Verge (XVG). Криптопроект, основанный сразу на нескольких различных протоколах конфиденциальности. Verge использует протоколы TOR (The Onion Router), I2P (Invisible Internet Project) и ZKP для обеспечения наивысшего уровня анонимности и защиты личной информации пользователей. ZKP в рамках этого проекта позволяет пользователям выбирать между публичными и приватными транзакциями.

DeFi-протоколы

ZKP используется для обеспечения конфиденциальности финансовых транзакций. Например, пользователь может доказать, что у него достаточно средств для осуществления определенной операции, не раскрывая свой точный баланс. Это может быть применимо для проверки платежеспособности кредитора, подлинности онлайн-платежей или проведении аудитов финансовых операций.

Ярким примером такой платформы может выступать Pasha Funding, которая использует ZKP-технологии для проверки платежеспособности кредитора, а также позволяет пользователям безопасно и конфиденциально передавать средства без раскрытия суммы или источника средств.

«Технология помогает обеспечить безопасность и конфиденциальность данных наших пользователей, а также что их транзакции безопасны и надежны», — уверяет Джулия Мазерс, руководитель отдела маркетинга Pasha Funding. 

Также в финансовом секторе ZKP-технологии особенно востребованы в рамках разработки децентрализованных приложений и платформ. Вот некоторые примеры таких проектов:

• ZKSwap. Протокол второго уровня для Ethereum, который позволяет пользователям оставаться полностью анонимными благодаря ZKP, а также решает проблемы высоких комиссий и медленной обработки транзакций в сети.
• Aztec. Протокол для осуществления конфиденциальных финансовых транзакций в сети Ethereum. Aztec позволяет создавать «защищенные» токены — zkAssets, при переводе которых ZKP обеспечивает проверку транзакций без разглашения точных сумм или адресов отправителя и получателя.
• Tornado Cash. Децентрализованный криптовалютный миксер, который использует ZKP для смешивания средств от разных пользователей перед совершением транзакций. Технология позволяет гарантировать, что после отправки средства в смарт-контракты проекта, их происхождение будет практически невозможно отследить. 

Медицина 

ZKP-технология активно используется для обеспечения конфиденциальности медицинских данных пациентов. Например, пациент может доказать факт наличия определенного заболевания, не раскрывая все подробности своей «медицинской карты». Это может быть полезно при проведении исследований, обмене медицинскими данными между врачами или страховыми компаниями.

Примеры проектов, использующих ZKP для обеспечения конфиденциальности медицинских данных:

• MedCo. Проект для медицинских исследований, который благодаря использованию ZKP обеспечивает высокий уровень конфиденциальности и защиты данных пациентов, участвующих в исследованиях. Проект позволяет проводить аналитику данных, не раскрывая персональную информацию лиц, принимающих участие в исследовании.
• MediLedger. Блокчейн-инициатива, разработанная для оптимизации и обеспечения прозрачности в фармацевтической индустрии. Проект использует ZKP для обеспечения обмена информацией о медицинских товарах между различными участниками фармацевтического цепочки поставок. ZKP также обеспечивает механизмы для проверки данных, таких как история поставок, происхождение медицинских товаров, подлинность их производителей и прочих важных деталей, без необходимости раскрывать личную информацию или коммерческие секреты.
• Medicalchain. Блокчейн-проект для обмена медицинскими данными между пациентами и медицинскими учреждениями. Благодаря ZKP пациенты могут хранить свои медицинские данные в зашифрованном виде и предоставлять доступ к ним только избранным учреждениям и врачам.

ProCredEx. Платформа для обмена медицинскими данными и управления аккредитацией в медицинской отрасли.

Идентификационные системы

ZKP обеспечивает проверку личности и аутентификации в цифровых идентификационных системах. Например, при регистрации на сайте ZKP может доказать, что человек достиг совершеннолетия, или подтвердить его личность при взаимодействии с государственными службами, без необходимости при этом раскрывать личные данные или идентификационные документы.

Вот некоторые примеры проектов, которые использую ZKP в идентификационных системах:

• Civic. Проект предоставляет пользователям возможность получить цифровой идентификатор для блокчейн-пространства, который благодаря ZKP-технологиям устраняет необходимость проходить KYC или аутентифицировать свою личность. 
• iden3. Проект, который разрабатывает приватные системы идентификации и аутентификации, а также другие решения для обеспечения конфиденциальности данных в цифровых системах на базе протокола ZKProofs, основанного на ZKP-технологиях.
• Serto. Платформа цифровой идентификации на базе блокчейн-сети Ethereum. Пользователи сервиса имеют полный контроль над своими личными данными и могут аутентифицироваться в различных сервисах без централизованных посредников.
• SelfKey. Децентрализованная идентификационная платформа, которая позволяет пользователям проводить аутентификацию без раскрытия полной личной информации.
• Ontology. Платформа для создания децентрализованных идентификационных решений, использующая ZKP для обеспечения безопасной и надежной аутентификации пользователей без необходимости раскрывать персональные данные.
• FNZ. Решение для цифровой идентификации на базе ZKP, благодаря которой пользователи могут подтверждать свою личность в онлайн-сервисах, раскрывая лишь необходимую информацию для проверки.
• Sovrin. Открытая идентификационная сеть, построенная на базе ZKP-технологий, благодаря которым пользователи имеют полный контроль над своими личными данными.

Обмен данными

ZKP применяется не только для обеспечения конфиденциального обмена данными в блокчейн-сетях, но также является эффективным средством их масштабирования, благодаря уменьшению объема данных, которые необходимо передавать и хранить. Джордж Смит, директор по цифровому маркетингу и связям с общественностью в DuoCall MSP и InfiSIM, утверждает:

«ZKP позволяет значительно минимизировать объем данных, которые необходимо передавать в протоколах, где транзакции обрабатываются параллельно в нескольких сегментах».

Вот несколько примеров проектов, которые используют ZKP для обеспечения конфиденциального обмена данными в блокчейн-сетях:

• Oasis Labs. Блокчейн-платформа облачных вычислений, которая использует технологию ZKP для защиты конфиденциальности данных и обеспечения безопасного обмена информацией между участниками, позволяя создавать dApps с высоким уровнем приватности.
• Aleo. Сервис позволяет пользователям использовать для обмена данными смарт-контракты построенные на базе ZKP-технологий без необходимости раскрытия их содержания, а разработчикам создавать полностью анонимные блокчейн-приложения.
• Incognito. Благодаря использованию ZKP пользователи сервиса могут анонимно передавать активы между различными блокчейнами, не раскрывая своей личной информации.
• RAILGUN. Протокол для конфиденциального обмена данными, суть которого состоит в создании параллельных сетей для проведения транзакций с использованием принципов нулевого доказательства.

Голосования и выборы

ZKP обеспечивает анонимность и безопасность в системах электронных голосований. Участник может доказать, что он имеет право голоса и голосует правильно, не раскрывая свои личные данные или выбранных кандидатов. Это способствует предотвращению манипуляций и обеспечению целостности голосования.

Вот некоторые примеры таких платформ:

• Horizon State. Платформа для проведения анонимных голосований и принятия коллективных решений, анонимность голосов и достоверность результатов в которой обеспечивает ZKP-технология.
• Follow My Vote. Платформа для проведения анонимных и прозрачных выборов, которая использует протоколы ZKP для обеспечения анонимности голосующих и подтверждения подлинности результатов.
• Agora. Блокчейн-платформа для анонимного онлайн-голосования использует ZKP для подтверждения целостности данных.
• SecureVote. Платформа шифрует данные участников голосования и заверяет их, после чего они могут оставаться полностью анонимными.
• Voatz. Платформа для электронного голосования, которая использует технологию ZKP для защиты личной информации участников голосования.
• Helios Voting. Система электронного голосования, которая использует технологию ZKP для шифрования голосов таким образом, чтобы личная информация голосующих оставалась конфиденциальной, но данные можно было проверить.

Онлайн-аукционы

ZKP обеспечивает конфиденциальность участников и результатов аукционов. Участники могут доказать свою способность оплатить выигранную ставку, не раскрывая свою фактическую ставку или личные данные. Это обеспечивает анонимность и защиту от возможных манипуляций.

Вот несколько примеров проектов, которые используют ZKP для обеспечения конфиденциальности участников и результатов аукционов:

• Bounce Finance. Децентрализованная платформа для проведения блокчейн-аукционов.
• OpenSea. Крупнейший NFT-маркетплейс использует ZKP для защиты информации об участниках и результатах аукционов, обеспечивая приватность и безопасность в процессе торговли.

Доступ к базам данных

ZKP обеспечивает конфиденциальность запросов к базам данных. Пользователь может доказать, что он имеет право на доступ к определенным данным, не раскрывая сами данные или свою личность.

Например, проект Seven Marketing использует ZKP для выполнения сложного анализа данных, обеспечивая защиту самих данных с одной стороны и укрепляя доверие к информации с другой стороны. 

«ZKP обеспечивает безопасный обмен данными между нашими международными партнерами по электронной коммерции, крупными компаниями-разработчиками программного обеспечения и известными спортивными организациями, при этом поддерживая самые высокие стандарты конфиденциальности», — уверяет Крис Стотт, директор Seven Marketing.

Еще одним примером платформы, которая используют ZKP для обеспечения конфиденциальности запросов к базам данных является EY OpsChain. Технологии нулевого разглашения в рамках проекта используются для управления цепочками поставок и другими бизнес-процессами с поддержкой токенизации.

Системы рекомендаций

В онлайн-платформах, где осуществляется персонализированная рекомендация контента или товаров, ZKP используется для защиты личных предпочтений пользователей. Пользователь может доказать, что он соответствует определенным характеристикам или предпочтениям, не раскрывая подробности о своих личных интересах.

Вот несколько примеров проектов и систем рекомендаций, которые могут использовать технологию доказательства с нулевым разглашением (ZKP):

• AdEx. Децентрализованная рекламная платформа, которая применяет ZKP для анонимной аналитики и рекламных объявлений, учитывающих интересы пользователей.
• Recombee. Система персонализированных рекомендаций на базе AI.

Системы машинного обучения

При обработке данных в системах машинного обучения ZKP обеспечивает соблюдение конфиденциальности. Например, ZKP позволяет проверить правильность обучения модели, не раскрывая сами данные, на которых ведется обучение.

Технологию активно тестирует, например, IBM Research в работе над исследованиями в области гомоморфного шифрования и его применении в машинном обучении. В рамках экспериментов аналитики тестируют вычисления с использованием данных, зашифрованных при помощи ZKP.

MPC Alliance, глобальное сообщество, работающее над протоколами совместных вычислений (MPC) в машинном обучении также активно используют ZKP-технологии для соблюдения конфиденциальности.

Еще одним примером использования ZKP в подобных системах может служить библиотека для безопасного и конфиденциального распределенного машинного обучения PySyft, разрабатываемая сообществом OpenMined. ZKP в рамках проекта обеспечивает безопасность данных и моделей.

Подытоживая, стоит отметить, что область практического применения ZKP-технологий не ограничивается приведенными примерами и проектами, поскольку их потенциал открывает перед разработчиками огромное множество вариантов использования. По сути любая экосистема, требующая соблюдения конфиденциальности, может успешно внедрить ZKP-технологии и обезопасить своих пользователей.