Moderní aplikace zero-knowledge protokolů

Abstract

zk-SNARK je kryptografický protokol, který umožňuje libovolný výpočet přeměnit na krátký efektivně ověřitelný argument jeho správnosti. Navíc tento protokol umožnuje dokazovateli přesně rozhodnout, která část vstupů výpočtu bude veřejná a která zůstane skrytá. Cílem této práce je seznámit čtenáře s vlastnostmi, konstrukcí a aplikacemi zk- SNARKů. V konstrukční části popisujeme konstrukci založenou na lineárním PCP a Paillierově kryptosystému. V aplikační části vysvětlujeme princip anonymní kryptoměny Zcash a přicházíme s zcela novým uplatněním zk-SNARKs v reputačních systémech. 1

zk-SNARK is a cryptographic protocol, which enables transformation of an arbitrary computation into short effectively verifiable argument of correctness of this computation. Further more, it enables a prover to decide exactly, which inputs of the computation will be public and which inputs will stay private. The goal of this work is to present features, construction and applications of modern zk-SNARKs. In a construction part of this work we describe construction based on linear PCP and Paillier cryptosystem. In an application part we explain principles of anonymous cryptocurrency Zcash and we describe a completely new application of zk-SNARKs in networks of trust. 1