Zero Knowledge Proof (ZKP) là một giao thức cho phép chúng ta chứng minh chúng ta biết một kiến thức nào đó nhưng không tiết lộ cho người khác biết kiến thức đó là như thế nào. Giao thức này được ứng dụng rộng rãi trong các dự án crypto, tiêu biểu là Zcash, Nucypher hay dApp Tornado.Cash.
Tài liệu kỹ thuật về giao thức này có sẵn ở trên mạng, Coin68 hôm nay sẽ đem đến cho bạn một câu chuyện để có thể hình dung trường hợp sử dụng cũng như cách thức hoạt động của ZKP.
Peggy Whistle – nhà sử học nghệ thuật hàng đầu thế giới, chuyên gia trong việc giám định các tác phẩm của DaVinci, đang thưởng thức ấm trà tại nhà riêng ở Suffolk Vương quốc anh thì nhận được một cuộc gọi từ Interpol. Cảnh sát đang yêu cầu cô ấy có mặtmựt ngay lập tức tại Louvre. Một chiếc trực thăng đang trên đường đến đón cô ấy.
Tại Paris
Vài giờ sau, cô ấy đã có mặt tại bảo tàng Louvre. Một người đàn ông là Victor đang đợi cô ấy sẵn tại một căn phòng.
Victor bỏ qua màn chào hỏi, có vẻ như anh ấy không muốn lãng phí thời gian:
“Cảm ơn cô đã cất công đến đây. Chúng tôi đang phải đối mặt với một tình huống hy hữu. Thông tin này đang được giữ kín, bức Mona Lisa đã bị đánh cắp vào đêm qua. Cảnh sát đã lần theo dấu vết của chiếc xe của kẻ tình nghi đến đại lộ Champs ÉLysées, về phí Bois Du Boulogne và ngược dòng sông Seine. Cuối cùng chúng tôi đã bắt được tên trộm dưới tháp Eiffel”.
“Tuy nhiên khi chúng tôi khám xét chiếc xe, chúng tôi phát hiện ra 2 bức Mona Lisa. Dĩ nhiên chúng tôi không có lựa chọn nào khác ngoài việc thu giữ cả 2 bức tranh và đem chúng về đây.”
“Chỉ còn ít giờ nữa cho đến khi buổi triển lãm lớn nhất của Paris bắt đầu, sẽ có rất nhiều các tên tuổi lớn trong giới nghệ thuật tụ họp ở đây. Và chúng tôi đang lúng túng không biết đâu mới thực sự là bức tranh thật. Nếu đánh cuộc với 50% khi chúng tôi lựa chọn một bức tranh ngẫu nhiên để đem trưng bày, uy tín của bảo tàng sẽ giảm sút nghiêm trọng nếu chúng tôi chọn phải bức tranh giả và có ai đó biết được. Vì vậy, đại diện cho bảo tàng, chúng tôi hy vọng cô có thể xác minh giúp chúng tôi đâu là bức tranh thật.”
Victor vừa nói vừa kéo tấm vải đen ra khỏi hai bức tranh. Hai nàng Mona Lisa giống hệt nhau. Peggy vô cùng ấn tượng trước sự chính xác của bức tranh giả mạo. Cô tiến lại gần, cẩn thận kiếm tra chúng.
Sau vài phút yên lặng, cô đã phát hiện ra bức tranh giả mạo. Cô định kể lại với viên cảnh sát Victor, nhưng một suy nghĩ thoáng qua đã kịp ngăn cản cô lại
Làm sao để tin tưởng người đàn ông này?
Hiện tại chưa có bằng chứng nào cho thấy anh ta là cảnh sát hay đại diện của Lourve. Nếu Victor mới thực sự là tên trộm thì sao? Điều gì khiến anh ta làm vậy.
Trực giác mách bảo, có lẽ chính Victor là người đã tạo ra bức tranh Mona Lisa giả và đang thực hiện quá trình tráo đổi tác phẩm. Đây có thể là bài kiểm tra cuối cùng về độ chính xác – và chính Peggy là chìa khóa. Cô cảm thấy mọi việc rất kỳ lạ.
Cô ấy nên làm gì?
Nếu cô ấy chỉ đơn giản nói rằng hai bức tranh giống hệt nhau. Victor chắc chắn sẽ treo lại bức tranh giả ( bởi vì anh ta là người tạo ra nó, và chắc chắn đã đánh dấu vào đâu đó), bức tranh thật vẫn sẽ bị đánh cắp. Sau đó đó Peggy sẽ phải báo với cảnh sát rằng bức Mona Lisa thật đã biến mất.
Hoặc… cô ấy nên cho thấy sự khác biệt giữa hai bức tranh. Victor có thể sẽ từ bỏ việc hoán đổi vì biết tác phẩm của mình chưa hoàn chỉnh. Nhưng anh ta sẽ biết được điểm thiếu hoàn thiện và sẽ có những bức Mona Lisa khác với độ chính xác cao hơn được ra đời.
Cô cần một các để chứng mình rằng cô có thể phân biệt được đâu là bức tranh thật, để đảm bảo Victor không thể công khai bỏ trốn với bức tranh thật. Nhưng cô cần làm vậy mà không tiết lộ bất kì kiến thức vào về bức tranh mà cô biết, để anh ra không học hỏi được gì.
Và cô cần một bằng chứng không kiến thức để chứng minh cô biết sự khác biệt giữa hai bức tranh.
“Tôi sẽ chứng minh cho anh thấy hai bức tranh này khác nhau, và nhờ đó tôi biết được bức nào là Mona Lisa thật, nhưng tôi sẽ không tiết lộ sự khác biệt là gì.”
Victor tỏ ra ngạc nhiên
“Làm thế nào mà cô làm được điều đó? Tôi xin lỗi nhưng Peggy, chúng tôi đang rất gấp và không có thời gian để đùa, xin hãy chỉ cho tôi biết sự khác biệt.”
Giao thức ZKP
“Cũng không quá phức tạp, sẽ nhanh thôi” Peggy từ tốn nói. “Tôi sẽ chỉ vào một bức tranh, và anh hãy nhớ là tôi đã chỉ vào bức tranh nào. Sau đó anh sẽ bịt mắt tôi, tiếp đó hoán đổi các bức tranh hoặc thậm chí để chúng ở vị trí hiện tại. Khi hoàn tất, hãy tháo khăn cho tôi và tôi sẽ chỉ một lần nữa vào bức tranh ban đầu tôi lựa chọn.”
Victor vẫn chưa hiểu :“Nhưng đó chỉ là xác suất 50-50, làm sao tôi biết rằng cô không đoán bừa?“
Peggy mỉm cười: “Vậy thì hãy làm lại điều đó 10 lần. Nếu tôi thực sự biết điểm khác biệt giữa hai bức tranh. Tôi có thể chỉ đúng mọi lần. Nếu tôi không thể phân biệt được sự khác biệt giữa chúng, thì trong 10 vòng cộng lại, tôi sẽ có ít hơn 1 trên 1000 cơ hội đoán đúng. Chính xác mà nói, xác suất đoán đúng là 1/2 lũy thừa của 10, hoặc 1 phần 1024 ”.
Victor đã cân nhắc các lựa chọn nhưng thực sự không còn lựa chọn nào khác ngoài việc thực hiện theo giao thức do Peggy đưa ra. Qua 10 vòng, cô ấy đã thực sự cho thấy, bằng cách chỉ vào cùng một bức tranh mỗi lần, với xác suất rất cao (1023/1024 hoặc 99,9%), cô ấy có thể phân biệt giữa các bức tranh mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về sự khác biệt mà cô ấy đã phát hiện ra.
Chuyện gì xảy ra tiếp theo?
Hơn nữa, trực giác của Peggy đã đúng! Victor đã biết bức tranh nào là Mona Lisa thật trước khi cô đến. Anh ta là một kẻ giả mạo và đang có ý định đánh cắp bức tranh thật. Anh ấy đã liên hệ với Peggy như là lần kiểm tra cuối cùng để đảm bảo rằng mọi việc, và cả bức tranh giả là hoàn hảo.
Tuy nhiên, anh ta đã thất vọng khi Peggy vẫn có thể phân biệt được sự khác nhau giữa hai bức tranh, điều đó cho thấy sự giả mạo đã không đạt tiêu chuẩn. Và anh ta cũng không biết được sự khác biệt nằm ở đâu.
Bài đăng được lược dịch từ: https://medium.com/swlh/the-da-vinci-zero-knowledge-proof-d6271363382b
