Qu'est-ce que la preuve à divulgation zéro connaissance (ZKP) ? Une technologie innovante pour protéger la vie privée à l'ère de la blockchain

Supposons que David possède la recette du meilleur spaghetti bolognaise au monde. Cependant, John souhaite confirmer que David détient réellement cette recette sans connaître son contenu précis. C’est là que la preuve à divulgation zéro (ZKP) entre en jeu. En utilisant cette technologie, il est possible de prouver l’existence de la recette sans en révéler aucun détail.

Cette technologie ne se limite pas à une simple théorie cryptographique ; elle est rapidement devenue une solution pratique applicable dans tous les domaines nécessitant confidentialité, tels que la blockchain, la finance ou le vote numérique.

Fonctionnement de base de la preuve à divulgation zéro : comprendre en 3 étapes

Le mécanisme de la preuve à divulgation zéro se compose de cinq processus.

Tout d’abord, le prouveur (David) et le vérificateur (John) s’accordent sur des paramètres cryptographiques communs et un algorithme. Ensuite, le prouveur s’engage cryptographiquement à l’existence de la recette sans la dévoiler. Puis, le vérificateur pose une question aléatoire au prouveur, qui doit répondre de manière appropriée en se basant sur son engagement. Enfin, le vérificateur vérifie si la réponse est cohérente avec la question et l’engagement, validant ainsi la preuve.

Fait intéressant, ces étapes peuvent être répétées plusieurs fois, renforçant la fiabilité de la preuve à chaque itération. En résumé, la ZKP repose essentiellement sur un cycle de trois phases : engagement, question, réponse.

Pourquoi la preuve à divulgation zéro est-elle cruciale : concilier confidentialité et scalabilité

La montée en puissance de la ZKP s’explique par une raison simple mais essentielle. Dans notre société moderne, la protection de la vie privée et la transparence semblent souvent opposées, mais doivent coexister.

Avec l’accélération de la collecte de données par de grandes entreprises technologiques, la nécessité d’anonymiser les utilisateurs et de protéger leurs données n’a jamais été aussi grande. Parallèlement, la transparence inhérente à la technologie blockchain doit être maintenue. La ZKP offre une solution précieuse à ce paradoxe : elle permet de prouver la validité d’informations sans en révéler le contenu, équilibrant ainsi confiance et confidentialité.

Les principales formes de la preuve à divulgation zéro : SNARKs et STARKs

Il existe principalement deux types de ZKP.

ZK-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) permettent au prouveur et au vérificateur de générer une preuve concise sans interaction. Utilisant la cryptographie sur courbes elliptiques, elles sont très efficaces, mais nécessitent une phase de configuration fiable.

À l’inverse, ZK-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge) utilisent des fonctions de hachage plutôt que des courbes elliptiques. La différence majeure réside dans l’absence de besoin de configuration fiable et leur résistance aux attaques quantiques. Leur potentiel à long terme leur confère un avantage certain.

Implémentation de la ZKP : déploiement dans les solutions Layer 2

L’un des usages les plus concrets et importants de la ZKP concerne la résolution des problèmes de scalabilité de la blockchain. En particulier, ZK Rollups fonctionnent comme une technologie Layer 2 pour alléger la charge sur la chaîne principale, comme Ethereum.

Les ZK Rollups regroupent plusieurs transactions hors chaîne, puis compressent leur validité dans une seule preuve cryptographique (zk-SNARK) enregistrée sur la chaîne principale. Cela permet d’augmenter considérablement la capacité de traitement tout en réduisant les frais pour l’utilisateur. La sécurité intrinsèque de la blockchain est également maintenue, assurant un équilibre entre efficacité et sécurité.

Le fonctionnement des ZK Rollups se décompose en trois étapes principales : d’abord, de nombreuses transactions sont agrégées hors chaîne. Ensuite, une preuve zk-SNARK est générée pour valider cette agrégation. Enfin, cette preuve est envoyée et vérifiée sur la chaîne principale, ce qui met à jour l’état du registre.

Projets zk-rollup en vogue : acteurs majeurs du secteur

De nombreux projets visant à implémenter la ZKP et les zk-rollups émergent rapidement dans l’écosystème blockchain.

zkSync est spécialisé dans la scalabilité d’Ethereum, offrant des transactions plus rapides et moins coûteuses. Linea, développé par ConsenSys, utilise la technologie zkEVM pour assurer compatibilité et scalabilité.
Starknet s’appuie sur la technologie zk-rollup pour améliorer la vitesse et réduire les coûts des transactions Ethereum. Polygon zkEVM exploite la puissance des zk-rollups pour diminuer les frais et accélérer les transactions.
Enfin, Scroll propose une solution Layer 2 entièrement compatible EVM, facilitant le développement pour les créateurs d’applications.

Ces projets intègrent la théorie de la ZKP dans l’écosystème blockchain, évoluant pour offrir confidentialité, scalabilité et transparence, tout en rivalisant pour devenir des références dans le domaine.