Lindungi Data Anda di Blockchain
Apakah Anda pernah merasa seperti hidup dalam lagu Sting? Yang satu itu, “Setiap napas yang Anda ambil, setiap gerakan yang Anda buat, saya akan mengawasi Anda”? Saat ini, sepertinya selalu ada seseorang di luar sana yang melacak setiap langkah yang Anda ambil — secara harfiah. Pergi ke toko, dan bank Anda tahu apa yang Anda beli, berapa banyak yang Anda belanjakan, dan bahkan di mana Anda melakukannya. GPS di smartphone Anda melacak lokasi Anda setiap detik, kamera CCTV terus-menerus mengawasi Anda di tempat umum, dan ISP Anda, Penyedia Layanan Internet, memantau kebiasaan online Anda seperti elang. Jadi, jika semua ini terasa seperti sedikit reality show, mungkin memang begitu, tetapi tanpa kemewahan!
Pertanyaannya adalah, bagaimana jika Anda bisa membalikkan keadaan dan menjaga setidaknya sebagian dari hidup Anda tetap pribadi? Sebenarnya, bagian yang sangat signifikan — kehidupan finansial Anda. Masuklah ke dalam Zero-Knowledge Proofs (ZKPs). Alat kriptografi yang canggih ini memungkinkan Anda membuktikan bahwa suatu transaksi adalah sah tanpa mengungkapkan rincian apa pun — siapa yang membayar berapa dan di mana, siapa yang mengirim berapa banyak dan kapan, atau rincian menarik lainnya. Pada dasarnya, ini seperti mengatakan, “Semua sudah dicek,” tanpa menunjukkan kepada siapa pun tanda terima yang sebenarnya. Terdengar menarik? Tetaplah di sini untuk melihat bagaimana protokol ini dapat membantu Anda mencapai tingkat privasi yang terasa seperti fiksi ilmiah tetapi benar-benar nyata.
Bukti Tanpa Pengetahuan (ZKP) adalah metode kriptografi yang memungkinkan seseorang membuktikan bahwa mereka tahu atau memiliki sesuatu seperti kata sandi tanpa mengungkapkan informasi sebenarnya
ZKP hadir dalam berbagai bentuk, termasuk ZK-SNARKs (Bukti Tanpa Pengetahuan Singkat Non-Interaktif) dan ZK-STARKs (Bukti Tanpa Pengetahuan yang Dapat Diskalakan dan Transparan)
ZKP semakin diintegrasikan ke dalam berbagai aplikasi blockchain, dari cryptocurrency yang berfokus pada privasi seperti ZCash hingga solusi Layer 2 seperti zkSync, yang meningkatkan throughput transaksi
Mari kita langsung masuk ke definisi ZKP. Jangan khawatir jika ini terlihat sedikit kompleks pada awalnya, kami akan menjelaskannya dan memecahkannya di kalimat berikutnya.
Bukti Tanpa Pengetahuan (ZKP) adalah metode kriptografi di mana satu pihak (pembuktian) dapat membuktikan kepada pihak lain (verifikator) bahwa suatu pernyataan adalah benar tanpa mengungkapkan informasi tambahan di luar validitas pernyataan itu sendiri. Ini berarti verifikator dapat diyakinkan tentang kebenaran pernyataan tanpa mendapatkan pengetahuan tentang data yang mendasarinya atau bagaimana bukti itu dibuat. Dengan kata lain, Bukti Tanpa Pengetahuan adalah metode kriptografi di mana satu pihak — katakanlah, ini adalah Anda yang membeli barang di Walmart — dapat membuktikan kepada pihak lain, seperti Walmart, bahwa suatu pernyataan adalah benar, seperti memiliki cukup dana di saldo Anda tanpa mengungkapkan detail tambahan, seperti jumlah uang yang tepat yang Anda miliki. Bukti Tanpa Pengetahuan hanya mengonfirmasi bahwa pernyataan itu benar — bahwa Anda memiliki cukup uang. Tamat cerita.
Dinamika Prover-Verifier
Beberapa blockchain mendukung penggunaan bukti nol-pengetahuan untuk aplikasi yang menjaga privasi: Zcash menggunakan ZKP untuk melindungi data transaksi dari pandangan publik, zkSync adalah solusi penskalaan lapisan-2 untuk Ethereum yang memanfaatkan ZKP untuk memberikan privasi dan skalabilitas. Ada juga Protokol Aztec, yang pada dasarnya adalah platform yang menjaga privasi yang menggunakan ZKP untuk memungkinkan transaksi dan kontrak pintar secara pribadi. Dan tentu saja, ada lebih banyak lagi.
Berikut adalah contoh bagaimana protokol berbasis ZK-proof bekerja dalam kehidupan nyata. Bayangkan Anda ingin mengirim pesan pribadi kepada seorang teman di platform pesan blockchain. Dalam sistem blockchain paradigma lama, pesan Anda akan terlihat oleh semua orang di jaringan. Ini bisa mengkompromikan privasi Anda. Tetapi, katakanlah, Anda menggunakan Aztec. Dengan protokol ini, pesan Anda akan dienkripsi dan digabungkan dengan transaksi lain ke dalam satu batch. Sebuah ZKP kemudian dihasilkan untuk membuktikan bahwa batch transaksi tersebut valid tanpa mengungkapkan isi dari transaksi individu. ZKP ini diajukan ke blockchain lapisan dasar (seperti Ethereum) untuk verifikasi.
Dikembangkan pada tahun 1980-an oleh beberapa orang cerdas — Shafi Goldwasser, Silvio Micali, dan Charles Rackoff — teknologi ini dirancang untuk menyelesaikan masalah besar: bagaimana membuktikan bahwa Anda tahu sesuatu (seperti memiliki uang tunai untuk membayar) tanpa membocorkan informasi tentang apa yang sebenarnya Anda ketahui. ZKP dirancang khusus untuk jenis tugas ini, itulah sebabnya mereka sangat populer di blockchain, sebuah bidang yang sepenuhnya tentang privasi. Untuk melanjutkan analogi Walmart, Anda bisa mengatakan bahwa ketika Anda menggunakan teknologi nol-pengetahuan untuk perjalanan belanja Anda, Anda pada dasarnya mengenkripsi sepotong informasi sensitif ke dalam kode rahasia yang membuktikan bahwa Anda dapat menutupi biaya tersebut.
Sistem Walmart kemudian mendekripsi dan memverifikasinya tanpa perlu melihat saldo aktual atau riwayat transaksi Anda. Ini seperti jika seseorang berkata, “Percayalah, saya sudah menanganinya,” tanpa benar-benar menunjukkan tanda terima atau mengungkapkan detail sensitif. Jadi Anda membeli dan pergi, dan tidak ada satu jiwa di dunia, kecuali mungkin Walmart, yang tahu apa yang telah Anda beli dan berapa banyak yang telah Anda bayar.
Shafi Goldwasser dan Silvio Micali
Jika sebuah bukti adalah bukti nol-pengetahuan, itu akan selalu sepenuhnya memenuhi tiga sifat penting ini:
Baiklah, semoga sekarang Anda tidak merasa terintimidasi oleh istilah seperti “pernyataan,” “verifier,” dan “pembuktian,” jadi saatnya untuk mendapatkan informasi tentang Teknologi Nol-Pengetahuan. Ini adalah hal-hal yang datang dalam berbagai variasi, masing-masing dengan cara sendiri untuk membuktikan kebenaran sambil menjaga spesifik tetap tersembunyi. Berikut adalah ringkasan cepat tentang jenis utama, bukti zk-interaktif dan non-interaktif, tetapi sebelum kita mulai, mari kita sederhanakan dengan analogi kuliner. Bayangkan Anda sedang memanggang pai.
Bukti Interaktif: Untuk membuktikan pai itu asli menggunakan bukti interaktif, Anda akan mengundang seorang teman untuk menonton Anda memanggang. Mereka akan mencicipi adonan, isian, dan produk akhir untuk memastikan itu asli. Ini seperti verifier yang mengamati seluruh proses pembuatan bukti.
Bukti Non-Interaktif: Untuk membuktikan keaslian pai secara non-interaktif, Anda akan memanggang pai dan kemudian menawarkan teman Anda sepotong kecil untuk dicicipi. Mereka dapat memverifikasi rasa dan bahan tanpa menonton Anda memanggang. Ini seperti verifier yang memeriksa bukti yang telah dihasilkan sebelumnya tanpa perlu mengamati seluruh proses.
Dalam istilah blockchain:
Masalah dengan Bukti Interaktif, bagaimanapun, adalah bahwa kedua belah pihak harus online pada saat yang sama, dan setiap bukti seperti memulai percakapan baru — sangat tidak efisien. Di sinilah Bukti Non-Interaktif masuk.
Pada tahun 1988, Manuel Blum, Paul Feldman, dan Silvio Micali mengusulkan Bukti Nol-Pengetahuan Non-Interaktif pertama di mana pembuktian dan verifier memiliki kunci bersama (CRS). Inilah cara kerjanya. Baik Anda (pembuktian) dan teman Anda (verifier) setuju pada resep bersama (CRS). Anda memanggang pai (membuat bukti) mengikuti resep tersebut. Teman Anda mencicipi pai (memverifikasi bukti). Jika rasanya seperti lemon dan susu, mereka tahu Anda mengikuti resep. Dalam istilah blockchain, kedua belah pihak menghasilkan nilai publik yang diketahui oleh pembuktian dan verifier, CRS. Pembuktian menghasilkan objek kriptografi (bukti). Verifier memeriksa apakah bukti tersebut sesuai dengan CRS.
Contoh protokol berbasis Bukti Non-Interaktif termasuk protokol berbasis zk-SNARK dan zk-STARK yang akan kita lihat di bagian berikutnya.
Sementara Bukti Interaktif adalah tentang interaksi waktu nyata, bolak-balik, Bukti Non-Interaktif memungkinkan Anda menyelesaikan pekerjaan hanya dengan satu bukti sekali pakai yang dirancang dengan baik. Ini membuatnya sangat efisien untuk situasi di mana Anda tidak ingin atau perlu terlibat dalam percakapan yang berkelanjutan. zk-SNARKs dan zk-STARKs mengambil konsep bukti non-interaktif dan meningkatkan privasi di blockchain bahkan lebih jauh. Bagaimana caranya?
ZK-SNARKs mungkin terdengar seperti sesuatu dari film sci-fi, tetapi sebenarnya ini hanya akronim mewah untuk Argumen Nol-Pengetahuan Singkat Non-Interaktif. Ketika Anda memecahnya, ini sebenarnya hanya versi yang lebih canggih dari bukti non-interaktif yang baru saja kita bicarakan, jadi, tidak perlu khawatir, Anda akan memahaminya. Jika Anda berurusan dengan protokol ZK-SNARK, itu akan sepenuhnya memenuhi lima sifat penting ini:
Bayangkan Anda telah memanggang pai dengan resep rahasia. Anda ingin menjaga agar tetap unik dan mencegah orang lain menyalinnya. Jika seseorang dapat meniru pai tersebut, itu tidak akan istimewa lagi. Demikian pula, di blockchain, transaksi jahat harus sulit untuk ditiru. Ini memastikan integritas dan keamanan jaringan.
Beberapa "juru masak" bekerja sama untuk menciptakan bahan rahasia resep
Untuk memastikan bahwa “resep” itu unik dan aman, beberapa “juru masak” bekerja sama untuk menciptakan bahan rahasia resep — yang dikenal dalam istilah blockchain sebagai CRS. Setelah mereka selesai membuat CRS, mereka “menghancurkan” resep tersebut untuk mencegah siapa pun menyalahgunakannya. Masalahnya adalah proses ini bergantung pada kepercayaan bahwa semua juru masak benar-benar akan menghancurkan bagian rahasia mereka. Tapi bagaimana jika salah satu dari mereka tidak? Di sinilah ZK-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge) berperan
Sementara ZK-SNARKs membawa bukti nol-pengetahuan kepada masyarakat dengan kompak dan efisiensinya, mereka memperkenalkan tantangan baru seperti kebutuhan untuk pengaturan “juru masak” yang tepercaya dan skalabilitas terbatas dengan dataset yang lebih besar. ZK-STARKs menyelesaikan masalah tersebut. Anggap saja mereka sebagai evolusi dari ponsel flip ke smartphone kelas atas — tidak ada lagi pengaturan yang berisiko dan jauh lebih baik dalam menangani data besar, menjadikannya lebih kuat, aman, dan ramah pengguna. Namun, ZK-STARKs tidak memerlukan fase pengaturan yang tepercaya di mana Anda menghasilkan dan menyimpan angka atau parameter acak yang rahasia. Sebaliknya, ini menghilangkan kebutuhan akan prosedur pengaturan yang bersifat rahasia dan mengurangi risiko pemalsuan atau kompromi. Mari kita uraikan apa itu ZK-STARKs:
Jadi kami masih mencoba memanggang pai dan membuktikan bahwa kami dapat memanggangnya dengan sempurna tanpa mengungkapkan bahan rahasianya. Dalam ZK-STARKs, "resep" adalah pengetahuan publik, yang berarti semua orang tahu langkah-langkah yang harus diikuti. Namun, hanya “juru masak” yang tahu bahan rahasia, yang disebut sebagai saksi. Ketika juru masak mengikuti resep dengan benar dan memanggang pai, itu membuktikan bahwa mereka tahu bahan rahasia — tanpa pernah mengungkapkan apa itu.
Hanya “juru masak” yang tahu bahan rahasia
ZK-STARKs bersifat transparan. Mereka tidak memerlukan pengaturan yang tepercaya, menjadikannya lebih aman dalam beberapa kasus. Fokusnya adalah pada bukti itu sendiri, yang dapat diverifikasi secara publik tanpa bergantung pada bahan rahasia. Baik ZK-SNARKs maupun ZK-STARKs adalah alat yang kuat untuk privasi dan skalabilitas dalam blockchain. Pilihan antara keduanya tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi.
Masa depan bukti tanpa pengetahuan akan sangat menarik — bayangkan ini: zk-SNARKs dan zk-STARKs sudah membuat gelombang, tetapi para peneliti seperti inovator yang terlalu banyak kafein, membuatnya berjalan lebih cepat dan lebih lancar. Tujuan mereka? Mengurangi beban komputasi, yang berarti membuat semuanya lebih cepat dan lebih mudah di komputer Anda. Bayangkan jaringan blockchain berjalan seperti pisau panas melalui mentega — terdengar bagus, kan?
ZKPs bekerja sama dengan teknologi paling keren, seperti AI dan IoT. Kita berbicara tentang AI yang dapat belajar dan tumbuh tanpa mengintip data pribadi Anda, dan perangkat IoT yang saling berkomunikasi dengan aman sambil menjaga rahasia Anda tetap aman. Ini seperti pesta teknologi tinggi yang terobsesi dengan privasi di mana tidak ada yang membocorkan rahasia!
Dan tebak apa? ZKPs tidak hanya meramaikan pesta blockchain — mereka juga merambah ke bidang lain. Kita mungkin segera melihatnya dalam sistem pemungutan suara yang aman, catatan medis super-rahasia, dan kesepakatan bisnis yang sangat rahasia. Ini semua tentang membuktikan sesuatu tanpa mengungkapkan rincian. Bicara tentang pengubah permainan!
Seiring ZKPs semakin maju, kita menuju dunia di mana semuanya distandarisasi dan saling berfungsi dengan baik. Anggap saja sebagai memastikan semua mainan teknologi di kotak pasir saling akur, sehingga ZKPs dapat digunakan di mana saja tanpa hambatan.
Dengan semua sihir privasi ini, masih ada tali yang harus dilalui antara keamanan dan memenuhi regulasi seperti pencucian uang dan pendanaan terorisme. Menemukan titik manis itu akan menjadi teka-teki, tetapi hei, itu bagian dari kesenangan!
Singkatnya, bukti tanpa pengetahuan akan menjadi pahlawan super dunia digital, membuat segalanya pribadi, aman, dan efisien. Seiring teknologi berkembang, ZKPs akan membuat kehidupan online kita tidak hanya lebih cepat, tetapi juga lebih aman dan jauh lebih pribadi.
Melihat ke depan, jelas bahwa bukti tanpa pengetahuan (ZKPs) bukan hanya sebuah konsep tetapi teknologi dengan implikasi besar. Keajaiban kriptografi ini mengubah cara kita menangani privasi, keamanan, dan skalabilitas di ruang digital. Dari transaksi blockchain pribadi hingga sistem pemungutan suara yang aman dan kesepakatan bisnis yang rahasia, ZKPs akan menjadi pahlawan di balik layar. Perjalanan ZKPs dari bukti interaktif ke zk-SNARKs dan zk-STARKs telah luar biasa. Setiap langkah membawa kita lebih dekat ke dunia di mana data kita dapat bersifat pribadi dan tetap divalidasi dan diverifikasi.
Seiring teknologi berkembang, kami mengharapkan lebih banyak aplikasi untuk terintegrasi dengan AI dan IoT untuk menawarkan solusi yang menjaga privasi yang dulunya hanya ada dalam fiksi ilmiah. Tetapi seperti semua teknologi, inovasi harus memenuhi regulasi. Menavigasi lanskap ini akan memerlukan pertimbangan yang cermat untuk memastikan ZKPs digunakan secara bertanggung jawab dan etis.
Singkatnya, bukti tanpa pengetahuan akan mendefinisikan ulang privasi dan keamanan digital, menciptakan dunia online yang lebih pribadi, aman, dan efisien. Apakah Anda seorang penggemar teknologi, pengembang, atau hanya penasaran tentang bagaimana privasi digital berkembang, tetaplah memperhatikan ZKPs. Masa depan cerah dan sedang dibentuk oleh keajaiban kriptografi ini.
ZKP adalah metode kriptografi yang memungkinkan satu pihak membuktikan kebenaran suatu pernyataan tanpa mengungkapkan rincian apapun tentang pernyataan itu sendiri. Mereka memastikan bahwa verifier hanya tahu apakah pernyataan itu benar atau salah, tanpa mendapatkan informasi tambahan.
ZKP hadir dalam jenis interaktif dan non-interaktif. Bukti interaktif melibatkan pertukaran bolak-balik untuk membuktikan pengetahuan, sementara bukti non-interaktif menggunakan kunci bersama untuk satu bukti statis. Kedua jenis bertujuan untuk memverifikasi pernyataan sambil menjaga data yang mendasarinya tetap rahasia.
ZKP meningkatkan privasi dalam blockchain dengan memungkinkan transaksi rahasia, pemungutan suara yang aman, dan solusi penskalaan yang efisien seperti zk-rollups. Mereka digunakan dalam proyek seperti ZCash dan zkSync untuk menjaga rincian transaksi tetap pribadi dan meningkatkan efisiensi sistem.