افشا: دیدگاه ها و نظرات بیان شده در اینجا صرفا متعلق به نویسنده است و بیانگر دیدگاه ها و نظرات سرمقاله کریپتوفارسنیست.
رمزنگاری از دیرباز در اختیار ریاضیدانان و دانشمندان کامپیوتر بوده است. با این حال، پیشرفت‌های اخیر، به‌ویژه در فناوری‌های دانش صفر، اکنون طراحی‌های سیستم رمزنگاری را از ساختارهای پیچیده ریاضی به وظایف برنامه‌نویسی در دسترس‌تر و ساده‌تر تبدیل می‌کند. این فرآیند دگرگون‌کننده که به نام رمزنگاری قابل برنامه‌ریزی شناخته می‌شود، به طور موثری شکاف بین طرح‌های پروتکل و پیاده‌سازی عملی آنها را پر می‌کند و پیامدهای عمیقی برای امنیت و حریم خصوصی ما، چه در زنجیره و چه آنلاین، خواهد داشت.
چالش های وارد کردن نظریه رمزنگاری به عمل
در اصل، رمزنگاری به سادگی فرآیند ارسال پیام های خصوصی بین موجودیت ها است. این قانون چندین الزام را معرفی می کند – فرستنده و گیرنده می توانند پیام ها را درک کنند، اما هر رهگیر شخص ثالثی ممکن است نتواند. نکته مهم، همچنین باید اطمینان حاصل شود که پیام قبل از تحویل نمی تواند دستکاری شود. به عنوان مثال، امضای دیجیتال احراز هویت و یکپارچگی را برای ارتباط در کانال های ناامن فراهم می کند.
سیستم‌های رمزنگاری پیشرفته اکنون نیاز به محافظت از انواع داده‌ها و پیام‌های آنلاین را در حین ذخیره‌سازی، انتقال و محاسبات، از جمله بانکداری، مزایده‌ها، تجارت الکترونیک و بلاک چین پوشش می‌دهند. این سیستم‌ها شامل اثبات‌های دانش صفر (ZKP،)، محاسبات چند جانبه (MPC،) و رمزگذاری کاملاً هم‌مورفیک (FHE،) در میان سایر موارد می‌شوند. هر یک از این سیستم ها که ریشه در ریاضیات دارند، به سناریوها و نیازهای خاصی می پردازند.
MPC از حریم خصوصی داده های ورودی در سناریوهایی که چندین طرف محاسبات مشترک انجام می دهند محافظت می کند. یکی از موارد استفاده برای MPC، حضانت سازمانی است، که شرکت هایی مانند فایربلاک از آن استفاده می کنند و امکان تفکیک مسئولیت بین افرادی را که بر کیف پول نظارت می کنند، می دهد. ZKP ها به طور موثر محاسبات قابل تایید و حریم خصوصی داده ها را در زمینه های تک حزبی فعال می کنند و در حال حاضر در حریم خصوصی و مقیاس بندی بلاک چین استفاده می شوند.
معرفی سیستم های رمزنگاری پیشرفته امکانات هیجان انگیز زیادی را برای دنیای دیجیتال به ارمغان می آورد، اما با چالش های مهمی نیز همراه است. افراد فقط می توانند به پروتکل های رمزنگاری اختصاصی طراحی شده برای برنامه های خاص برای مدت طولانی دسترسی داشته باشند، مانند تقاطع های خصوصی، حراج های خصوصی و رای گیری، و تایید هویت فیزیکی. کارکردن این سیستم ها در دنیای واقعی کار ساده ای نیست. رمزنگارها باید همه چیز را با دقت برنامه ریزی کنند، مانند مفروضات امنیتی، انتخاب های اولیه و بهینه سازی عملکرد. این پیچیدگی کاربرد گسترده سیستم های رمزنگاری را محدود می کند. توانایی اجرای کارآمد یک پروتکل رمزنگاری در یک سناریوی تعمیم‌یافته، نقش مهمی در آوردن رمزنگاری از نظریه به دنیای واقعی دارد.
نقش رمزنگاری قابل برنامه ریزی
برخی از طرح‌ها توصیف‌های عملکردی مبتنی بر مدار را برای رسیدگی به مشکلات پذیرش گسترده سیستم‌های رمزنگاری با آن وارد کرده‌اند. از نظر تئوری، اگر ماژول های اساسی یک سیستم رمزنگاری قادر به شبیه سازی ماشین تورینگ باشند، می توان از آن برای مسائل محاسباتی همه منظوره استفاده کرد. این رویکرد، که در آن سیستم های رمزنگاری از طریق توصیف مدار استفاده می شود، به عنوان رمزنگاری قابل برنامه ریزی شناخته می شود.
با این حال، امکان سنجی نظری برای کاربردهای دنیای واقعی کافی نیست. هنگامی که پیچیدگی چنین سیستم رمزنگاری با اندازه مشکل محاسباتی خیلی سریع رشد می کند، کاربرد عملی آن غیرواقعی می شود. رمزنگاران به طور مداوم این الگوریتم ها را اصلاح می کنند تا شکاف بین تئوری و عمل را پر کنند. این راه‌حل شامل طراحی چارچوب‌های جدید، بهینه‌سازی اولیه‌های اساسی و بازسازی پیاده‌سازی‌های مهندسی می‌شود.
محققانی که در 0xPARC و کاوش‌های حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری در حال انجام کارهای پیشگامانه ای هستند که zkSNARK ها را قادر می سازد، ساختار اثبات دانش صفر که اکنون به طور گسترده در زیرساخت های زنجیره بلوکی مانند ZCash و zkEVM مستقر شده اند، رمزنگاری قابل برنامه ریزی باشند.
آنها با استفاده از ZKP های قابل برنامه ریزی، اثبات مفهومی را برای ادعاهای هویت به نمایش گذاشته اند. این رویکرد نوآورانه امکان تأیید واجد شرایط بودن یک فرد برای خدمات را از طریق ایمیل یا رسانه های اجتماعی بدون افشای محتوای واقعی آن ارتباطات و محرمانه نگه داشتن اطلاعات شخصی فراهم می کند.
در یکی دیگر از برنامه‌های پیشگامانه، رمزنگاری قابل برنامه‌ریزی، محاسبه محرمانه امتیازات اعتباری از تعاملات کاربر با سرویس‌های web2، مانند رسانه‌های اجتماعی، را بدون افشای فعالیت‌های خاص تسهیل می‌کند. این یک ارزیابی با محوریت حریم خصوصی از اعتبار را امکان پذیر می کند و در ارزیابی اعتبار مالی در دنیای دیجیتال امروز انقلابی ایجاد می کند.
مزایای رمزنگاری قابل برنامه ریزی در چندین سطح است. اولاً، کاربردهای عملی رمزنگاری را بسیار انعطاف پذیرتر و سازگارتر می کند. قابلیت برنامه‌ریزی همچنین رمزنگاری کاربردی را از یک رشته تخصصی که فقط برای تعداد کمی از دانشگاهیان قابل دسترسی است، به مجموعه‌ای از توسعه‌دهندگان تبدیل می‌کند و آزمایش و نوآوری را تقویت می‌کند.
نه یک گلوله نقره، بلکه یک نقطه عطف
یک محدودیت کلیدی رمزنگاری قابل برنامه ریزی در وضعیت فعلی آن این است که تحقیقات آن عمدتاً بر روی zkSNARK ها متمرکز شده است. با این حال، شایان ذکر است که بسیاری از فناوری‌های رمزنگاری هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و پیشرفت‌های قابل توجهی در موارد استفاده تنها در دو دهه گذشته رخ داده است. فناوری ZK به دلیل علاقه به بلاک چین و ارزهای دیجیتال در همان دوره، حوزه خاصی از سرمایه گذاری و تمرکز بوده است. با سطح مشابهی از علاقه و نوآوری، این امکان وجود دارد که پیشرفت های عملی در زمینه های MPC یا رمزگذاری همومورفیک منجر به ظهور عناصر قابل برنامه ریزی شود.
همانطور که بیشتر زندگی ما به صورت آنلاین وجود دارد، توانایی محافظت و تأیید اعتبار داده ها و ارتباطات ما به طور فزاینده ای حیاتی می شود. رمزنگاری قابل برنامه ریزی فرصتی را برای شکستن موانع و آغاز دوره جدیدی از رمزگذاری مدرن فراهم می کند که برای توسعه آینده در دسترس تر و آماده تر است.
