Zero Knowledge Proof

January 28th, 2018
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Beim Zero Knowledge Proof (zu deutsch: kenntnisfreier Beweis) handelt es sich um ein Protokoll aus der Kryptografie. Dabei geht es um die Kommunikation zweier Parteien. Der "Beweiser" versucht dem "Verifizierer" zu versichern, dass er mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein Geheimnis kennt, ohne es an den Verifizierer preiszugeben.

Dieses Verfahren benötigt in der Regel viele Interaktionsschritte um eine ausreichende Sicherheit zu bieten. Es kann z. B. für Authentifizierungen verwendet werden. Jedoch gibt es hier Verfahren die weniger Kommunikationen benötigen und dennoch sicher sind. Eines dieser Verfahren beschreibt die Authentifizierung mit einer Nonce. Deshalb ist der Zero Knowledge Proof weniger in Authentifizierungsprotokollen zu finden.

Wie soll der Zero Knowledge Proof funktionieren?

Beispiel des Zero Knowledge Proof

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Angenommen Erika und Bob stehen vor einem Bunker der einen mehr oder weniger kreisförmigen unterirdischen Verlauf hat. Beide wissen, dass der kreisförmige Verlauf des Bunkers ungefähr in der Mitte durch eine Tür getrennt ist. Erika geht sogar noch weiter und behauptet zu wissen wie man diese Tür öffnet.

Um das zu beweisen könnte Erika, Bob nun einfach das Geheimnis verraten, wie man diese Tür öffnet. Doch das will sie nicht. Dennoch möchte Sie Bob zeigen, dass sie das Geheimnis kennt. Erika ist in diesem Beispiel der Beweiser und Bob der Verifizierer.

Erika geht in den Bunker und biegt links oder rechts ab. Bob wartet einen Moment draußen und sieht nicht welchen Weg Erika gewählt hat. Nach einer kurzen Zeit geht auch Bob in den Bunker und bleibt an der Weggabelung stehen. Nun ruft er in beide Gänge hinein, aus welcher Richtung Erika auf ihn zukommen soll. Diesen Vorgang wiederholen beide mehrere Male.

Kommt Erika immer aus der richtigen Richtung zurück, weiß Bob mit einer Wahrscheinlichkeit von 1 - 2 -n , dass Erika das Geheimnis der Tür kennt, ohne das Geheimnis selbst zu kennen.

Anwendung des Zero Knowledge Proof in Kryptowährungen

Das Zero Knowledge Proof Protokoll wurde in einigen Kryptowährungen implementiert. Unter anderem zum Beispiel in der Kryptowährung Zcash.

Mein Name ist Tobias. Ich beschäftige mich beruflich wie auch privat mit allerlei technischen Dingen und interessiere und investiere nebenbei in Kryptowährungen. Wenn du Fragen hast, zögere nicht mir zu schreiben!