Artikel ini adalah kiriman komunitas. Penulisnya adalah Kenny Li, salah satu pendiri Manta Network, protokol privasi Lapisan 1 yang dapat diprogram dan didukung oleh teknologi tanpa bukti pengetahuan.

Pandangan dalam artikel ini adalah milik kontributor/penulis dan tidak mencerminkan pandangan Binance Academy.

TL;DR

Zero-knowledge proof (ZKP) adalah teknologi kriptografi yang memungkinkan kebenaran suatu informasi diverifikasi tanpa mengungkapkan informasi itu sendiri. Ini menjadi teknologi yang semakin penting dalam blockchain, mata uang kripto, dan keuangan terdesentralisasi (DeFi) untuk meningkatkan privasi dan keamanan.

Banyak proyek DeFi sudah menggunakan ZKP untuk memberikan privasi dan keamanan yang lebih baik kepada pengguna untuk layanan seperti peminjaman, peminjaman, dan perdagangan. Sejumlah blockchain Lapisan 1 menambahkan roll-up atau zkEVM berbasis ZKP. Bukti tanpa pengetahuan diharapkan memainkan peran yang semakin penting dalam dunia blockchain dan Web3 karena aplikasinya diperkirakan akan diadopsi lebih luas.

Bagaimana Cara Kerja Bukti Tanpa Pengetahuan?

Pembuktian tanpa pengetahuan (zero-knowledge proof) adalah metode dimana satu pihak (pemeriksa) dapat membuktikan kepada pihak lain (verifikator) bahwa suatu pernyataan benar tanpa mengungkapkan informasi tambahan apa pun. Hal ini sangat berguna ketika informasi tersebut bersifat sensitif dan pembukti tidak ingin verifikator memiliki akses terhadap informasi tersebut.

Pemeriksa memberikan bukti matematis yang hanya dapat dihasilkan oleh mereka dan pemverifikasi dapat menggunakan bukti ini untuk memverifikasi kebenaran pernyataan tersebut. Namun, mereka tidak dapat menggunakan bukti tersebut untuk merekonstruksi informasi asli.

Bayangkan sebuah terowongan dengan dua pintu masuk, A dan B. Ada pintu terkunci dengan kode rahasia yang menghalangi satu-satunya jalan dan mencegah orang berjalan melalui terowongan dari satu ujung ke ujung lainnya (A ke B). Anda mengetahui kode rahasianya dan ingin menjualnya kepada Ny. X, yang ingin mengakses terowongan.

Anda ingin dia membayar di muka sebelum Anda mengungkapkan kodenya kepadanya, tetapi dia ingin Anda terlebih dahulu membuktikan bahwa Anda benar-benar mengetahui kode tersebut. Dalam hal ini, dia dapat melakukannya dengan berdiri di depan terowongan dan melihat Anda masuk ke salah satu pintu masuk dan keluar dari pintu masuk lainnya. Dengan cara ini, dia akan puas karena Anda benar-benar mengetahui kode rahasianya.

Contoh Bukti Tanpa Pengetahuan Tingkat Lanjut

Bayangkan Anda mempunyai teman yang tidak bisa membedakan warna merah dan biru. Anda memiliki dua bola yang dipajang: satu merah dan satu biru. Namun, teman Anda tidak percaya bahwa bola-bola tersebut dapat dibedakan satu sama lain. Anda ingin membuktikan warnanya berbeda tanpa mengungkapkan bahwa Anda memiliki bola merah dan biru. Faktanya, Anda sama sekali tidak ingin mengungkapkan informasi apa pun tentang cara Anda membedakannya.

Jadi bagaimana kita membuktikan bahwa mereka dapat dibedakan sementara tidak ada pengetahuan sama sekali tentang proses identifikasi atau pendefinisian fitur? Jawabannya sederhana. Anda meminta teman Anda untuk memegang kedua bola di belakang punggungnya sebelum menampilkannya. Mereka kemudian akan meletakkan bola di belakang punggungnya dan secara acak memilih (50/50) salah satu dari keduanya untuk ditampilkan lagi. Perhatikan bahwa teman Anda akan selalu tahu jika dia telah menukar bolanya.

Teman Anda kemudian akan bertanya, “Apakah bolanya sudah berpindah?” sebelum mengkonfirmasi keabsahan jawaban Anda. Setelah memberikan jawaban yang benar, teman Anda mungkin curiga bahwa Anda telah menebaknya. Mereka meminta Anda melakukannya lima kali tambahan, artinya peluang Anda menebak dengan benar setiap kali percobaan adalah:

Peluangnya terlihat kecil! Yang pasti, Anda dan teman Anda ulangi proses tersebut sebanyak 15 kali. Kemungkinan Anda menebak dengan benar adalah:

Anda hampir yakin bahwa buktinya benar pada saat ini. Jika Anda dan teman Anda mengulangi eksperimen tersebut berkali-kali, kemungkinan Anda menebak dengan benar setiap kali cenderung nol.

Oleh karena itu, Anda telah membuktikan kepada teman Anda bahwa bola-bola tersebut dapat dibedakan tanpa pengetahuan apa pun dari pihak teman Anda tentang cara melakukannya. Namun dia bisa menerima temuan itu dengan percaya diri.

Mengapa Menggunakan Bukti Tanpa Pengetahuan?

Popularitas bukti tanpa pengetahuan di blockchain dan kripto didorong oleh meningkatnya permintaan akan privasi dan keamanan dalam transaksi digital. Dengan meningkatnya teknologi blockchain dan mata uang kripto, terdapat peningkatan kebutuhan akan cara memverifikasi transaksi tanpa mengungkapkan informasi sensitif — suatu kebutuhan yang dapat dipenuhi oleh ZKP.

Bukti tanpa pengetahuan telah menarik perhatian dan minat yang lebih besar dalam beberapa tahun terakhir, dengan banyak protokol yang memanfaatkan ZKP telah diluncurkan dan blockchain besar telah membangun roll-up tanpa pengetahuan. Tanda yang jelas dari popularitas bukti tanpa pengetahuan terlihat pada konferensi DevCon 2022, di mana lebih dari 20% pembicaraan membahas tentang teknologi ini.

Perkembangan Utama

Salah satu perkembangan utama dalam pembuktian tanpa pengetahuan adalah peningkatan penggunaan zk-SNARKs, jenis ZKP tertentu. zk-SNARK telah diadopsi secara luas di berbagai aplikasi DeFi, seperti transaksi token pribadi dan pinjam meminjam terlindung. Perkembangan besar lainnya dalam zero-knowledge proof adalah peningkatan fokus pada skalabilitas dan kinerja melalui zk-rollup.

zk-SNARK

Argumen pengetahuan non-interaktif ringkas tanpa pengetahuan (zk-SNARKs) adalah jenis bukti tanpa pengetahuan khusus yang memungkinkan suatu pernyataan diverifikasi tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentang pernyataan itu sendiri.

zk-SNARK telah digunakan pada aplikasi seperti Zcash dan sistem pembayaran berbasis blockchain milik JP Morgan Chase. Ini juga telah digunakan sebagai cara untuk mengautentikasi klien ke server dengan aman.

Zk-Rollup

Zk-rollup adalah solusi penskalaan untuk jaringan blockchain yang memfasilitasi pengelompokan beberapa transaksi menjadi satu transaksi yang lebih besar yang kemudian dicatat di blockchain. Misalnya, BNB Chain meluncurkan testnet zkBNB yang dibangun di atas arsitektur zk-rollup pada tahun 2022.

zkBNB dapat menggabungkan ratusan transaksi ke dalam satu batch off-chain dan menghasilkan bukti kriptografi untuk membuktikan validitas semua transaksi. zk-rollup memberikan keseimbangan antara skalabilitas dan keamanan dan cocok untuk pengaturan skala tinggi dan latensi rendah.

Kasus Penggunaan Untuk Bukti Tanpa Pengetahuan

Bukti tanpa pengetahuan memiliki banyak kasus penggunaan, beberapa di antaranya telah direalisasikan; lainnya diharapkan menjadi kenyataan di masa depan. Beberapa kasus penggunaan ZKP utama meliputi:

Verifikasi identitas digital

Bukti tanpa pengetahuan dapat digunakan untuk memverifikasi identitas pengguna tanpa mengungkapkan informasi pribadi sensitif apa pun. Hal ini dapat berguna dalam penerapan seperti sistem pemungutan suara digital, yang mengharuskan identitas pemilih diverifikasi tanpa mengorbankan anonimitas mereka.

Transaksi yang menjaga privasi

Salah satu kasus penggunaan paling populer untuk bukti tanpa pengetahuan dalam kripto adalah untuk mengaktifkan transaksi yang menjaga privasi. Misalnya, aplikasi desentralisasi MantaPay (DApp) Manta Network menggunakan ZKP untuk memungkinkan pengguna melakukan transaksi di bursa terdesentralisasi (DEX) tanpa mengungkapkan identitas atau detail transaksi mereka. Hal ini memungkinkan pengguna untuk menjaga privasinya sambil tetap dapat menggunakan platform untuk bertransaksi.

Transaksi terlindung

Zcash adalah mata uang kripto yang menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk memungkinkan transaksi terlindungi. Dalam transaksi seperti itu, alamat pengirim dan penerima, serta jumlah transaksi, dikaburkan dari blockchain publik, sehingga memberikan privasi tambahan bagi pengguna.

Tokenisasi dan verifikasi kepemilikan

Bukti tanpa pengetahuan juga dapat digunakan untuk memberi token pada aset dan memverifikasi bukti kepemilikannya. Misalnya, suatu properti dapat diberi token dan pihak mana pun dapat memverifikasi kepemilikannya tanpa mengungkapkan informasi lainnya secara publik.

Kepatuhan global

Beberapa negara memiliki peraturan ketat mengenai pengumpulan dan pembagian informasi keuangan, yang mungkin sulit dipatuhi oleh platform yang terdesentralisasi. Bukti tanpa pengetahuan (zero-knowledge proof) dapat digunakan untuk membagikan informasi yang diperlukan kepada regulator sekaligus merahasiakannya dari pihak lain.

Hal ini dapat membantu menjembatani kesenjangan antara platform terdesentralisasi dan lembaga keuangan tradisional, sehingga memudahkan DeFi untuk mematuhi peraturan di berbagai yurisdiksi.

Masa Depan Bukti Tanpa Pengetahuan di Blockchain

Bukti tanpa pengetahuan kemungkinan besar akan menghasilkan inovasi teknologi baru di masa depan. Beberapa perkembangan ke depan terkait ZKP yang perlu diperhatikan antara lain:

Lapisan privasi lintas rantai

Ketika ekosistem blockchain dan DeFi terus tumbuh dan berkembang, terdapat peningkatan kebutuhan akan interoperabilitas di berbagai jaringan blockchain. Lapisan privasi lintas rantai akan memungkinkan transaksi dilakukan di jaringan blockchain yang berbeda sambil menjaga privasi pihak-pihak yang terlibat.

zk-STARK

Area lain yang harus diwaspadai adalah peningkatan penggunaan zk-STARKs (argumen pengetahuan transparan yang dapat diskalakan tanpa pengetahuan), suatu jenis bukti tanpa pengetahuan yang lebih baru yang dianggap lebih efisien dan aman dibandingkan zk-SNARK. Keuntungan lain zk-STARK dibandingkan zk-SNARK adalah zk-STARK lebih cepat diverifikasi dan tidak memerlukan pengaturan tepercaya.

Toolkit yang mudah digunakan

Teknologi tanpa bukti pengetahuan bisa jadi rumit, dan tidak semua tim pengembangan memiliki keahlian dalam bidang kriptografi khusus ini. Toolkit ZKP yang mudah digunakan dapat membantu menjembatani kesenjangan ini dan memudahkan pengembang dari berbagai latar belakang untuk menggunakan teknologi ini.

Keterbatasan Bukti Tanpa Pengetahuan

Bukti tanpa pengetahuan mewakili metode unik untuk memverifikasi kebenaran informasi sekaligus menjaga privasi, namun bukti tersebut tidak memberikan jaminan 100%. Meskipun kemungkinan verifikasi ketika pembukti berbohong dapat diabaikan, pengguna harus menyadari bahwa ZKP bukanlah antipeluru.

Selain itu, algoritme yang digunakan dalam pembuktian tanpa pengetahuan memerlukan sumber daya komputasi yang kuat. Pada beberapa jenis ZKP, komputasi intensif diperlukan karena memerlukan banyak interaksi antara verifikator dan pembukti. Di negara lain, algoritmenya sangat intensif secara komputasi, sehingga berpotensi membatasi aplikasi ZKP.

Bukti tanpa pengetahuan dengan cepat mendapatkan perhatian karena sifat uniknya dalam menjaga privasi dan potensi penskalaannya. Meningkatnya penerapan teknologi ini pada blockchain, cryptocurrency, dan DeFi kemungkinan akan menghadirkan lebih banyak layanan inovatif yang sangat menguntungkan pengguna. Bukti tanpa pengetahuan diharapkan memainkan peran penting dalam menciptakan ekosistem DApp yang lebih aman, privat, dan efisien.

Bacaan lebih lanjut

  • zk-SNARK dan zk-STARK Dijelaskan

  • Solusi Penskalaan Lapisan 1 vs. Lapisan 2 Blockchain