ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัว

เป้าหมายและกรณีการใช้งาน

กลุ่มของเครื่องมือ วิธีการ และกลยุทธ์ที่เรียกว่าเทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัว (PETs) ถูกสร้างขึ้นเพื่อปกป้องความเป็นส่วนตัวของบุคคลและข้อมูลของพวกเขาในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การสื่อสารออนไลน์ ธุรกรรมทางการเงิน และการจัดการข้อมูลประจำตัว PET ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้สามารถควบคุมข้อมูลส่วนบุคคลของตนได้มากขึ้น และลดโอกาสในการขโมยข้อมูลประจำตัว การเฝ้าระวัง และการละเมิดข้อมูล

นี่คือกรณีการใช้งานทั่วไปสำหรับ PET:

• ความเป็นนิรนาม: ในขณะที่สนทนาหรือทำธุรกรรมออนไลน์ PET สามารถช่วยให้ผู้ใช้ไม่เปิดเผยตัวตน ปกป้องพวกเขาจากการเฝ้าติดตาม การติดตาม และการโจรกรรมข้อมูลประจำตัว

• ความปลอดภัยของข้อมูล: ด้วยการเข้ารหัสและการรักษาความปลอดภัยข้อมูลที่ละเอียดอ่อนด้วย PET คุณอาจป้องกันการเข้าถึง การแก้ไข และการโจรกรรมโดยผิดกฎหมาย

• การจัดการข้อมูลประจำตัว: อาจใช้ PET เพื่อจัดการและปกป้องข้อมูลประจำตัวดิจิทัล ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลส่วนตัวถูกแบ่งปันเฉพาะกับผู้ที่ต้องการข้อมูลนั้นเท่านั้น และป้องกันการฉ้อโกงและการโจรกรรมข้อมูลประจำตัว

• การสื่อสารที่ปลอดภัย: อาจใช้ PET เพื่อเสนอช่องทางการสื่อสารที่เป็นส่วนตัวและปลอดภัยซึ่งไม่สามารถรับฟังและถูกดักฟังได้

แนวทางความเป็นส่วนตัวแบบเลเยอร์

เพื่อให้ผู้บริโภคได้รับความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยในระดับสูง เทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัว (PETs) มักใช้เทคนิคความเป็นส่วนตัวแบบหลายชั้น เป้าหมายเบื้องหลังความเป็นส่วนตัวแบบ "เลเยอร์" คือการรวมวิธีการและเทคโนโลยีที่เพิ่มความเป็นส่วนตัวที่หลากหลายเพื่อนำเสนอโซลูชันความเป็นส่วนตัวที่สมบูรณ์และเชื่อถือได้มากขึ้น

เพื่อให้ผู้บริโภคมีความเป็นส่วนตัวสูงและไม่เปิดเผยชื่อเมื่อแชทและทำธุรกรรมทางการเงินออนไลน์ ตัวอย่างเช่น กลยุทธ์ความเป็นส่วนตัวแบบหลายชั้นอาจรวมถึงการใช้ VPN แอปส่งข้อความที่มีการเข้ารหัสแบบ end-to-end และสกุลเงินดิจิทัลที่เน้นความเป็นส่วนตัว .

กลยุทธ์ความเป็นส่วนตัวแบบหลายชั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อ PET ตัวเดียวไม่สามารถรักษาความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ได้อย่างเพียงพอด้วยตัวมันเอง ผู้ใช้อาจสร้างโซลูชันความเป็นส่วนตัวที่สมบูรณ์และแข็งแกร่งมากขึ้น ซึ่งยากกว่าที่จะทำลายหรือหลีกเลี่ยงโดยการรวม PET จำนวนมากเข้าด้วยกัน

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ (ZKPs)

ความหมายและประวัติ

ZKP เป็นโปรโตคอลการเข้ารหัสประเภทหนึ่งที่ช่วยให้ฝ่ายหนึ่ง (ผู้พิสูจน์) แสดงให้อีกฝ่ายหนึ่ง (ผู้ตรวจสอบ) เห็นว่าตนมีความรู้หรือข้อมูลบางอย่างโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลนั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ZKP ให้ความสามารถในการแสดงความรู้บางอย่างโดยไม่ต้องเปิดเผยว่าความรู้นั้นคืออะไร

The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems, การศึกษาในปี 1985 โดย Shafi Goldwasser, Silvio Micali และ Charles Rackoff เป็นคนแรกที่นำเสนอแนวคิดของ ZKP ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ZKP ได้พัฒนาเป็นเครื่องมือสำคัญในการเข้ารหัสร่วมสมัยและใช้งานในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น ระบบการลงคะแนนเสียงที่ปลอดภัย ธุรกรรมสกุลเงินดิจิทัล และการยืนยันตัวตนทางดิจิทัล ZKP ใช้อัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเพื่อสร้างการพิสูจน์ที่ตรวจสอบได้และหักล้างไม่ได้ ตามแนวคิดที่ว่ามันเป็นไปไม่ได้ในทางคอมพิวเตอร์ที่จะบอกความแตกต่างระหว่างหลักฐานจริงและหลักฐานปลอม

ในขอบเขตของสกุลเงินดิจิทัล ZKP ถูกใช้ในลักษณะที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดวิธีหนึ่ง สกุลเงินดิจิทัลบางสกุล เช่น Zcash ใช้ ZKP เพื่อมอบความเป็นส่วนตัวในการทำธุรกรรมและการไม่เปิดเผยตัวตนในระดับสูงแก่ผู้บริโภค ด้วยการใช้ ZKP ผู้ใช้สามารถแสดงความเป็นเจ้าของ Bitcoin ในปริมาณที่กำหนดโดยไม่ต้องเปิดเผยว่าพวกเขาเป็นใครหรือส่งเงินจำนวนเท่าใด

ZK-SNARK และ ZK-STARK

การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้สองรูปแบบที่ได้รับความสนใจและนำไปใช้มากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือ ZK-SNARKs (อาร์กิวเมนต์ความรู้แบบไม่มีปฏิสัมพันธ์โดยย่อของความรู้เป็นศูนย์) และ ZK-STARK (อาร์กิวเมนต์ความรู้โปร่งใสแบบไม่มีความรู้ที่ปรับขนาดได้แบบไม่มีศูนย์)

ZK-SNARK เป็นส่วนย่อยของ ZKP ที่ช่วยให้ผู้พิสูจน์สามารถแสดงว่าพวกเขาคุ้นเคยกับความรู้บางอย่างโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติม ในด้านของสกุลเงินดิจิทัล พวกเขาทำงานเพื่อนำเสนอความเป็นส่วนตัวในการทำธุรกรรมและการไม่เปิดเผยตัวตน เช่น กับเหรียญ Zcash แอปพลิเคชันอื่นๆ เช่น การส่งข้อความเข้ารหัสและการยืนยันตัวตนดิจิทัล ก็ใช้ประโยชน์จาก ZK-SNARK เช่นกัน

ตรงกันข้าม ZK-STARK เป็นความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยี ZKP พวกเขาให้การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ที่ปรับขนาดได้ โปร่งใส และมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบคู่ขนานจำนวนมาก เช่น บล็อกเชน ZK-STARK ไม่ต้องการการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ ซึ่งอาจเป็นจุดอ่อนที่เป็นไปได้ในบางระบบ ซึ่งแตกต่างจาก ZK-SNARK ในทางกลับกัน ZK-STARK นั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ZK-SNARK และต้องการพลังการคำนวณที่มากกว่าเพื่อสร้างการพิสูจน์

ทั้ง ZK-STARK และ ZK-SNARK มีประโยชน์อย่างมากในด้านการเข้ารหัส และคาดว่าจะยังคงมีผลกระทบอย่างมากต่อการสร้างระบบส่วนตัวและการรักษาความปลอดภัยในอนาคต

แอปพลิเคชันในบล็อกเชน

เทคโนโลยีบล็อกเชนมีการใช้งานที่สำคัญหลายอย่างสำหรับการพิสูจน์ด้วยความรู้เป็นศูนย์ (ZKP) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความเป็นส่วนตัวและความสามารถในการปรับขนาด นี่คือภาพประกอบบางส่วน:

1. ธุรกรรมส่วนตัว: ZKP เป็นเครื่องมือที่อาจใช้เพื่อเปิดใช้งานธุรกรรม cryptocurrency ส่วนตัว ตัวอย่างเช่น สกุลเงินดิจิทัล Zcash ใช้ ZK-SNARK เพื่อให้ผู้ใช้ทำธุรกรรมโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับธุรกรรม เช่น จำนวนเงินที่โอนหรือตัวตนของบุคคลที่เกี่ยวข้อง

2. สัญญาอัจฉริยะที่รักษาความเป็นส่วนตัว: สัญญาอัจฉริยะที่มีการคุ้มครองความเป็นส่วนตัวสามารถทำได้ผ่าน ZKP ด้วยเหตุนี้ สัญญาอัจฉริยะจึงอาจดำเนินการโดยไม่เปิดเผยข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับการทำธุรกรรมให้กับบุคคลอื่นนอกเหนือจากผู้ที่เกี่ยวข้องโดยตรง

3. ความสามารถในการปรับขนาด: ความสามารถในการปรับขนาดของบล็อกเชนอาจเพิ่มขึ้นจากการใช้ ZKP ZKP สามารถช่วยลดขนาดบล็อกเชนและเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดได้โดยการลดจำนวนข้อมูลที่ต้องเก็บไว้ที่นั่น

4. การตรวจสอบความถูกต้องและการระบุ: โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติม ZKP อาจถูกใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลหรือเพื่อยืนยันตัวตนของบุคคล สิ่งนี้สามารถลดการฉ้อโกงและการเข้าถึงที่ผิดกฎหมาย ในขณะที่เพิ่มความปลอดภัยของระบบที่ใช้บล็อกเชน
   ZKP นำเสนอการใช้งานที่หลากหลายสำหรับเทคโนโลยีบล็อกเชนโดยรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความสามารถในการปรับขนาดและความเป็นส่วนตัว ZKP คาดว่าจะมีความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากอุตสาหกรรมบล็อกเชนขยายตัวและเปลี่ยนแปลง ซึ่งมีส่วนสนับสนุนในการสร้างระบบที่ใช้บล็อกเชนเป็นส่วนตัวและปลอดภัย

เทคโนโลยีเสริมความเป็นส่วนตัวอื่นๆ

การผสมเหรียญ (CoinJoin, TumbleBit เป็นต้น)

เป้าหมายของการผสมเหรียญคือการเพิ่มความเป็นส่วนตัวและการไม่เปิดเผยตัวตนของธุรกรรมสกุลเงินดิจิทัล แนวคิดหลักของการผสมเหรียญคือการรวมธุรกรรมหลายรายการเป็นหนึ่งเดียว ทำให้ยากต่อการติดตามการไหลของเงินทุนและเชื่อมโยงธุรกรรมเฉพาะกับผู้ใช้แต่ละราย เทคโนโลยีการผสมเหรียญมีหลายรูปแบบ รวมถึง CoinJoin และ TumbleBit ด้วย CoinJoin ผู้ใช้หลายคนสามารถรวมธุรกรรมของพวกเขาเป็นธุรกรรมเดียว ทำให้ยากต่อการระบุผู้ส่งและผู้รับดั้งเดิมของเงิน TumbleBit ใช้กระบวนการผสมที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องเพื่อสร้างธุรกรรมที่ไม่ระบุตัวตน

แม้ว่าทั้งคู่จะมีข้อจำกัดหลายอย่าง แต่ทั้ง CoinJoin และ TumbleBit ก็สามารถเพิ่มความลับและไม่เปิดเผยตัวตนของธุรกรรมบิตคอยน์ได้ ตัวอย่างเช่น อาจเป็นเรื่องยากที่จะได้รับจำนวนการประสานงานของผู้ใช้ที่จำเป็นสำหรับ CoinJoin ในทางกลับกัน TumbleBit อาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเนื่องจากมีความซับซ้อนมากกว่าและต้องการเซิร์ฟเวอร์หลายตัว

การทำธุรกรรมที่เป็นความลับ

ธุรกรรมที่เป็นความลับเป็นเทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัวอีกประเภทหนึ่งที่สามารถเพิ่มความลับและการรักษาความลับของธุรกรรมบิตคอยน์ได้ หลักฐานพื้นฐานของการทำธุรกรรมที่เป็นความลับคือการปกปิดมูลค่าของธุรกรรมในขณะที่เปิดใช้งานธุรกรรมที่จะได้รับการรับรองความถูกต้อง จำนวนการทำธุรกรรมของธุรกรรม bitcoin ทั่วไปจะแสดงต่อสาธารณะบนบล็อกเชน อย่างไรก็ตาม สำหรับการทำธุรกรรมที่เป็นความลับ วิธีการเข้ารหัสที่เรียกว่าการเข้ารหัสแบบโฮโมมอร์ฟิคจะถูกใช้เพื่อปกปิดมูลค่าของธุรกรรม กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ จำนวนเงินในการทำธุรกรรมยังคงอยู่ แต่จะถูกเข้ารหัสเพื่อให้สามารถตรวจสอบว่าถูกต้องตามกฎหมายโดยไม่ต้องเปิดเผยจำนวนเงินที่แท้จริง การทำธุรกรรมที่เป็นความลับสามารถช่วยรักษาความเป็นส่วนตัวและความลับของการทำธุรกรรมทางการเงินของผู้ใช้โดยการปกปิดมูลค่าการทำธุรกรรม สิ่งนี้อาจมีความสำคัญในสถานการณ์ที่ผู้ใช้ไม่ต้องการให้ผู้อื่นรู้ว่าพวกเขากำลังส่งหรือรับเงินเป็นจำนวนเท่าใด เช่น ในการทำธุรกรรมทางธุรกิจหรือการบริจาคเพื่อการกุศล

โปรโตคอล Mimblewimble

เทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัวที่เรียกว่า Mimblewimble ได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 2559 เพื่อให้การทำธุรกรรม Bitcoin มีความเป็นส่วนตัวและปรับขนาดได้มากขึ้น เนื่องจากวัตถุประสงค์ของโปรโตคอลคือการทำธุรกรรมที่ยากต่อการติดตาม ดูเหมือนว่าสมเหตุสมผลที่ตั้งชื่อตามคาถาสะกดคำจากหนังสือ Harry Potter

การใช้ธุรกรรมที่เป็นความลับ ซึ่งเราได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้ และวิธีการที่เรียกว่าการตัดผ่าน ซึ่งช่วยให้สามารถลบข้อมูลธุรกรรมที่ล้าสมัยออกจากบล็อกเชนได้ เป็นสองแนวคิดพื้นฐานที่ Mimblewimble สร้างขึ้น ความสามารถในการปรับขนาดได้รับการปรับปรุงเนื่องจากขนาดที่ลดลงของ blockchain

การใช้ CoinJoin ใน Mimblewimble ช่วยให้การทำธุรกรรมรวมและ "ปิดตา" ซึ่งหมายความว่าธุรกรรมจำนวนมากจะรวมเป็นธุรกรรมเดียว ทำให้ยากต่อการเชื่อมโยงธุรกรรมเฉพาะกับผู้ใช้แต่ละราย นอกจากนี้ ขั้นตอนการทำให้ไม่เห็นยังช่วยให้สามารถทำธุรกรรมส่วนตัวได้ ซึ่งจะซ่อนจำนวนธุรกรรม

การกำหนดเส้นทาง Onion และการรวม Tor

ข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต รวมถึงธุรกรรมสกุลเงินดิจิทัล อาจถูกทำให้เป็นนิรนามโดยใช้เทคโนโลยีเพิ่มความเป็นส่วนตัวที่เรียกว่า “onion routing” เพื่อทำให้การติดตามข้อมูลเครือข่ายกลับไปยังต้นทางทำได้ยาก การกำหนดเส้นทางแบบ Onion โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการกำหนดเส้นทางผ่านโหนดจำนวนหนึ่ง

คำว่า “การกำหนดเส้นทางด้วยหัวหอม” หมายถึงวิธีที่การสื่อสารเครือข่ายได้รับการเข้ารหัสโดยใช้ระดับที่แตกต่างกันหลายระดับ คล้ายกับหัวหอม เมื่อทราฟฟิกเคลื่อนผ่านแต่ละโหนดและในที่สุดก็ถึงปลายทาง แต่ละชั้นจะถูกลอกออก สิ่งนี้ทำให้ใครก็ตามที่ดักฟังการสื่อสารระบุแหล่งที่มา เป้าหมาย หรือเนื้อหาได้ยาก

การใช้เครือข่าย Tor เป็นการกำหนดเส้นทางแบบทางเดียวที่อาจใช้กับ cryptocurrency การใช้การกำหนดเส้นทางแบบ Onion และเครือข่าย Tor ซึ่งเป็นระบบสื่อสารที่ไม่ระบุตัวตนที่รู้จักกันดี ที่อยู่ IP ของผู้ใช้และกิจกรรมการท่องเว็บอาจถูกปกปิด ผู้ใช้สามารถทำธุรกรรมในพื้นที่ bitcoin โดยไม่เปิดเผยตัวตนและไม่ต้องเปิดเผยที่อยู่ IP โดยเชื่อมต่อ Tor กับกระเป๋าเงินหรือโหนด

ผู้ใช้ที่กังวลเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยอาจพบว่าการรวม Tor กับกระเป๋าเงิน bitcoin และโหนดจะมีประโยชน์มาก ตัวอย่างเช่น สามารถช่วยป้องกันผู้ใช้จากการสอดแนม การเซ็นเซอร์ หรือการพยายามแฮ็ค อย่างไรก็ตาม ควรเน้นย้ำว่าการใช้ Tor สำหรับการทำธุรกรรม bitcoin นั้นมีอันตรายเพิ่มเติมบางอย่าง เช่น ความเป็นไปได้ของความแออัดของเครือข่ายหรือเวลาในการทำธุรกรรมที่ช้าลง นอกจากนี้ เพื่อความปลอดภัย การแลกเปลี่ยนหรือบริการบางอย่างของ bitcoin อาจจำกัดการสื่อสารของ Tor