Score:5

เหตุใดจึงใช้โปรโตคอล Zero-Knowledge สำหรับปัญหา NP หาก IP เป็นคลาสของระบบพิสูจน์การโต้ตอบที่มาจากแหล่งนั้น

ธง in

ตามที่ระบุไว้ในชื่อเรื่อง ฉันกำลังศึกษา ZKP และฉันเห็นว่ามันเป็นเพียงระบบพิสูจน์แบบโต้ตอบที่เคารพในทรัพย์สินที่ไม่มีความรู้ ทีนี้ ถ้าเป็นเรื่องจริง เหตุใดจึงไม่ใช้สำหรับปัญหา IP ซึ่งเป็นระดับความซับซ้อนของระบบพิสูจน์อักษรเชิงโต้ตอบที่นำมาใช้ในตอนแรก ฉันหมายความว่ากลไกการพิสูจน์ไม่ได้โต้ตอบใน ZKP ระหว่าง Prover และ Verifier หรือไม่ ถ้าอย่างนั้นทำไมเราถึงพูดถึงปัญหา NP ซึ่งตรงกันข้ามกับการโต้ตอบ

baro77 avatar
gd flag
เท่าที่ฉันรู้ 1) พิสูจน์ ZKP สำหรับปัญหา NP-complete เฉพาะในฐานะ G3C คุณได้พิสูจน์แล้วสำหรับทุกปัญหา NP-complete (และฉันไม่รู้ว่ามีอะไรที่คล้ายกันในความหมายที่กว้างขึ้นของ IP) 2) ในวิทยาการเข้ารหัสลับ ปัญหา NP เป็นสิ่งที่น่าสนใจมาก เพราะในแง่ของคนธรรมดาแล้ว สำหรับผู้ตรวจสอบนั้นยากต่อการคำนวณ แต่ง่ายต่อการตรวจสอบ 3) จากมุมมองทั่วไป การโต้ตอบในการเข้ารหัสไม่เป็นที่ต้องการมากนัก เพราะมันบังคับให้ฝ่ายต่างๆ ต้องออนไลน์พร้อมกัน: เท่าที่ฉันรู้ บ่อยครั้งรสชาติของ ZKP เป็นแบบ NI ที่ได้รับการแนะนำรุ่นเพิ่มเติม (เช่น ROM หรือ ซีอาร์เอส)
Geoffroy Couteau avatar
cn flag
ที่จริงแล้ว มีการลดค่า ZK สำหรับ NP เป็น ZK สำหรับ IP ทั้งหมดได้ง่าย (ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะมันสร้างขึ้นจากการพิสูจน์ IP = PSPACE แต่ง่ายเมื่อได้รับการพิสูจน์นี้) ฉันเห็นด้วยกับประเด็นอื่น ๆ ทั้งหมดแม้ว่า
Score:11
ธง us

เหตุผลก็คือโดยพื้นฐานแล้วคลาสของภาษาใน $\คณิตศาสตร์ IP$ ที่ไม่ได้อยู่ใน $\คณิตศาสตร์ NP$ ไม่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยเครื่องพิสูจน์ที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วเราสนใจในบริบทการเข้ารหัสกับผู้พิสูจน์ที่มีประสิทธิภาพ การศึกษาของ ZK จึงมุ่งเน้นไปที่ $\คณิตศาสตร์ NP$. (โปรดทราบว่าเมื่อศึกษาความซับซ้อนและบ่อยครั้งในรากฐานของการเข้ารหัส เราสนใจผู้พิสูจน์ที่ไม่มีประสิทธิภาพอย่างแน่นอน)

เพื่อเห็นเหตุภายนอก $\คณิตศาสตร์ NP$ เครื่องพิสูจน์ไม่มีประสิทธิภาพ โปรดทราบว่าการพิสูจน์เชิงโต้ตอบใด ๆ กับเครื่องพิสูจน์ที่มีประสิทธิภาพ (ให้พยาน) สามารถจำลองโดยเครื่องที่รับพยานและดำเนินการพิสูจน์ในพื้นที่ ทดสอบว่าผลลัพธ์เป็นที่ยอมรับหรือปฏิเสธ นี่คือคลาสของภาษา $\mathcal MA$. ภายใต้สมมติฐาน derandomization มาตรฐาน $\mathcal MA = NP$. ดังนั้นภายใต้สมมติฐานเหล่านี้ ภาษาใด ๆ ที่ไม่ได้อยู่ใน $\คณิตศาสตร์ NP$ สามารถทำได้โดยผู้พิสูจน์ที่ไม่มีประสิทธิภาพเท่านั้น (แม้จะให้พยานบางคน) ด้วยเหตุนี้ จึงไม่ค่อยน่าสนใจเมื่อสร้างโปรโตคอลและอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน

in flag
ขอบคุณมากฉันยอมรับคำตอบของคุณ อย่างไรก็ตาม ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมถ้าเครื่องพิสูจน์ไม่มีประสิทธิภาพหรือไม่ มันสร้างความแตกต่างด้วยวิธีใด ยิ่งถ้ามีพยานด้วยนี่ผมคิดเสมอว่ามีส่วนรู้เห็น ฉันหมายถึง เมื่อคุณพูดว่า "ภายใต้สมมติฐานเหล่านี้ ภาษาใดๆ ที่ไม่ได้อยู่ใน NP จะต้องใช้ผู้พิสูจน์ที่ไม่มีประสิทธิภาพเท่านั้น (แม้ว่าจะให้พยานด้วยก็ตาม)" ถ้าผู้พิสูจน์ที่ไม่มีประสิทธิภาพยังมีพยานอยู่ ความแตกต่างนั้นสามารถสร้างความแตกต่างอะไรให้กับ อัลกอริทึมหรือคลาสความซับซ้อนแม้ว่าจะมีประสิทธิภาพหรือไม่ และทำไม?
Yehuda Lindell avatar
us flag
เราต้องการให้เครื่องพิสูจน์มีประสิทธิภาพโดยมีพยาน สิ่งที่ฉันหมายถึงคือถ้าเราไม่ได้อยู่ใน NP (หรือจริง ๆ แล้วเป็น MA) ผู้พิสูจน์จะไม่สามารถมีประสิทธิภาพได้ไม่ว่ากรณีใด ๆ (เช่น คุณไม่สามารถทำให้ผู้พิสูจน์มีประสิทธิภาพโดยการให้การเป็นพยาน) สิ่งนี้ตอบคำถามของคุณหรือไม่
in flag
ที่จริงฉันเข้าใจส่วนนั้นแล้ว ขอบคุณ แต่ทำไมคุณถึงต้องการผู้พิสูจน์เพื่อให้มีประสิทธิภาพด้วยหากมีพยานอยู่แล้ว? ฉันคิดว่าส่วนที่มีประสิทธิภาพเป็นเพียงการรับประกันระดับความปลอดภัยที่มากขึ้นเมื่อวิเคราะห์โปรโตคอล (เช่น ระดับต่างๆ ของความรู้เป็นศูนย์ การคำนวณ สถิติ หรือสมบูรณ์แบบ) แต่เหตุใดเราจึงต้องการให้เครื่องพิสูจน์มีประสิทธิภาพหากมี พยาน? เขาแค่ต้องใช้พยานเพื่อพิสูจน์คำให้การและส่งคำตอบไปยังผู้ตรวจสอบไม่ใช่หรือ บางที คำตอบก็คือ ในการคำนวณคำตอบสำหรับประโยคนั้น ผู้พิสูจน์ยังต้องการพลังในการคำนวณอยู่หรือไม่?
Yehuda Lindell avatar
us flag
ขออภัย แต่ฉันมีปัญหาในการทำความเข้าใจคำถามเราต้องการให้เครื่องพิสูจน์มีประสิทธิภาพหากเราต้องการใช้การพิสูจน์ ZK ในโปรโตคอลการเข้ารหัส เนื่องจากในบริบทดังกล่าว ทุกฝ่ายต้องเป็นเวลาพหุนาม ฉันไม่เข้าใจคำถามของคุณในตอนท้าย "เขาไม่จำเป็นต้องใช้พยานเพื่อพิสูจน์คำพูด" ผู้พิสูจน์ใช้พยานจริง แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าจำเป็นต้องมีกระบวนการที่มีประสิทธิภาพ (เช่นเวลาพหุนาม)
in flag
ถูกต้องแล้ว ข้าพเจ้าเข้าใจถูกต้องแล้ว ขอบคุณมาก ภาษาอังกฤษไม่ใช่ภาษาแม่ของฉัน แต่ตอนนี้ทุกอย่างชัดเจนแล้ว!

โพสต์คำตอบ

คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา