Modulo-P открывает инструменты ZK Cardano для анонимного голосования и приватных приложений

Modulo-P представила открытый стек для доказательств нулевого знания, который разработчики Cardano могут использовать для создания анонимного членства, приватного голосования и приложений для соблюдения требований с сохранением конфиденциальности. Agustín Salinas изложил эту работу во время Cardano Developers Office Hours #68 10 июля, проследив ее развитие от ранних экспериментов с Plutus V2 и Hydra до повторно используемых контрактов на Aiken и общей инфраструктуры криптографической настройки.

Компоненты не образуют единый потребительский продукт. Они предоставляют отдельные строительные блоки, которые разработчики могут интегрировать в приложения, требующие подтверждения личности, членства или свойств транзакций без раскрытия исходных приватных данных.

Cardano-Semaphore приносит анонимное членство в Aiken

Modulo-P начала экспериментировать с доказательствами нулевого знания на Cardano в 2023 году, когда у сети еще не было примитивов Plutus, необходимых для эффективной верификации, и когда Aiken еще не созрел до широко используемого языка смартконтрактов.

Первый верификатор команды был громоздким и ресурсоемким, поэтому Cardano Layer 1 оказался непригоден для первоначальной реализации. Разработка переместилась в Hydra, где Modulo-P создала версию игры Mastermind с доказательствами нулевого знания, позволявшую участнику доказывать корректность подсказки без раскрытия скрытой комбинации.

Позднее Plutus V3 добавил встроенные криптографические функции BLS12-381, а Aiken значительно сократил циклы компиляции и разработки. Modulo-P использовала эти возможности, чтобы выпустить ak-381, реализацию на Aiken верификатора Groth16, а затем и Cardano-Semaphore.

Semaphore это протокол доказательств нулевого знания, изначально разработанный в экосистеме Ethereum. Он позволяет пользователю подтверждать членство в заданной группе без раскрытия того, какой именно это участник.

Cardano-Semaphore реализует эту модель с помощью смартконтрактов на Aiken. Проверенный участник может отправить анонимный сигнал, представляющий голос, предпочтение, сообщение или другой специфичный для приложения ввод. Протокол проверяет, что отправитель владеет действительной приватной идентичностью, принадлежит к авторизованной группе и еще не отправлял сигнал того же типа.

Эта реализация предоставляет приложениям Cardano повторно используемый слой приватности вместо того, чтобы каждая команда самостоятельно разрабатывала анонимное членство и логику предотвращения дубликатов. Потенциальные применения включают приватные опросы, организационные решения, анонимные одобрения и системы управления, где участие должно быть ограничено без публичного связывания каждого действия с кошельком или личностью.

Приватное голосование и Proof of Innocence демонстрируют применение инструментов

Modulo-P использовала Cardano-Semaphore как основу для приложения для голосования, работающего в среде Preprod Cardano.

Текущая реализация поддерживает модель один человек один голос. Участники доказывают принадлежность к допустимой группе, подают анонимный бюллетень и фиксируют сделанный выбор без раскрытия того, какой зарегистрированный участник его сделал.

Salinas сказал, что архитектуру можно адаптировать к взвешенному голосованию и различным форматам вопросов. Эти конфигурации зависят от того, как конкретное приложение определяет членство в группе, права голосования и правила для каждого окна голосования.

Приложение для голосования следует за более ранней инициативой Project Catalyst, профинансировавшей реализацию Semaphore и анонимной сигнализации на Cardano. Проект Fund 11 получил 100,000 ADA и отмечен как завершенный, его результаты предназначены для полного открытого исходного кода.

Второе приложение Proof of Innocence разработали ENCOINS, Modulo-P и Eryx Cooperative.

Proof of Innocence позволяет пользователю показать, что средства не связаны с определенным набором вредоносных транзакций, без раскрытия конкретной транзакции, исходного адреса или приватной истории, использованной для генерации доказательства.

Протокол приватности может применять этот механизм при выводе средств пользователем. Вместо публикации всего пути транзакции пользователь генерирует доказательство нулевого знания, показывающее, что соответствующий депозит или коммитмент не включен в черный список протокола.

Project Catalyst выделил 150,000 ADA на эту инициативу. Проект отмечен как завершенный и охватывает исследования, схемы доказательств нулевого знания, смартконтракты, тестирование и финальную документацию. Его результат остается доказательством концепции, а не промышленным сервисом соответствия требованиям.

Это различие важно для разработчиков, оценивающих код. Реализация показывает, как селективная проверка может работать на Cardano, но коммерческое развертывание все еще потребует аудированных контрактов, надежных источников данных, четко определенного управления черным списком и интеграции с приложением, обрабатывающим приватные транзакции.

Переиспользуемые параметры Powers of Tau сокращают работу по настройке ZK

Эффективные доказательные системы, такие как Groth16, требуют доверенной настройки до того, как приложения смогут безопасно генерировать и проверять доказательства.

Во время церемонии Powers of Tau несколько участников добавляют секретную случайность в общий набор криптографических параметров. Каждый участник должен уничтожить свой приватный вклад после его включения. Итоговый результат остается безопасным, пока хотя бы один участник выполнит этот процесс честно, потому что ни одна сторона не сможет восстановить полный секрет.

Modulo-P и ENCOINS организовали ориентированную на Cardano церемонию Powers of Tau с участием примерно 40 представителей сообщества. По словам Salinas, последовательный процесс внесения вкладов длился около 20 дней.

Инициатива получила 87,141 ADA через Project Catalyst и выполнила четыре этапа, охватывающих подготовку, проведение церемонии, публичный портал и финальную сдачу. Полученные параметры могут быть переиспользованы совместимыми приложениями Cardano, устраняя необходимость повторять первую фазу настройки для каждой новой схемы.

Приложения Groth16 все еще требуют вторую фазу настройки, связанную с конкретной схемой приложения. Участники сообществ доказательств нулевого знания Cardano и Ethereum разрабатывают Brebaje, чтобы упростить этот этап.

Этот независимый от протокола инструмент призван помочь командам создавать церемонию, координировать вклады, публиковать реестр участников и сохранять аудируемое описание процесса. Brebaje все еще активно разрабатывается и пока не является готовым производственным сервисом.

Сейчас Modulo-P отдает приоритет более сильной документации, анализу безопасности и упрощению рабочих процессов разработчиков вместо постоянного расширения набора экспериментальных инструментов. Команды Cardano уже могут начинать с публичного кода верификатора Groth16, контрактов Cardano-Semaphore, завершенной референсной реализации Proof of Innocence и переиспользуемых параметров фазы 1. Оставшаяся работа специфична для каждого приложения, включая проектирование схем, при необходимости проведение второй фазы церемонии, аудиты и производственную интеграцию, вместо того чтобы заново строить всю основу доказательств нулевого знания.