À retenir
- Une zero knowledge proof (preuve à divulgation nulle de connaissance), c'est une façon de prouver qu'une chose est vraie sans montrer l'information elle-même.
- Exemple : prouver que tu es majeur sans montrer ta date de naissance.
- En crypto, elle sert surtout à accélérer Ethereum (les zk-rollups) et à cacher le détail des transactions (Zcash).
Une zero knowledge proof, en français « preuve à divulgation nulle de connaissance », te permet de convaincre quelqu'un que tu connais un secret, ou qu'une affirmation est vraie, sans lui révéler le secret. L'autre personne repart convaincue, et elle n'a rien appris de plus.
Le terme est horrible, je sais, mais le concept est génial. C'est exactement comme cette fois où tu as voulu prouver à ton pote que tu avais vu le dernier épisode de ta série préférée, sans lui spoiler la fin.
C'est quoi une zero knowledge proof, avec une série télé ?
Dimanche soir, tu regardes le dernier épisode de House of the Dragon dès sa sortie. Lundi matin, au bureau, tu croises Tom, ce collègue qui prétend toujours tout savoir.
« Alors, t'as vu ? C'était dingue, non ? » Et Tom : « Ouais, grave, c'était fou. » Tu sens qu'il bluffe. Tu lui dis : « Prouve-le. »
Tom est coincé. S'il raconte la fin, il prouve qu'il l'a vue, mais il spoile tous ceux qui sont autour. S'il dit juste « je l'ai vu », ça ne prouve rien.
La solution : un détail que seul quelqu'un qui a regardé l'épisode peut connaître, sans que ce détail dévoile l'histoire. La couleur d'une robe dans la première scène, par exemple. Tom répond juste, tu sais qu'il l'a vu, et personne n'a été spoilé.
C'est l'idée d'une zero knowledge proof : prouver que je sais, sans révéler ce que je sais.
Quelles sont les 3 règles d'une zero knowledge proof ?
Le concept a été décrit en 1985 par trois chercheurs, Shafi Goldwasser, Silvio Micali et Charles Rackoff. Pour qu'une preuve soit « zero knowledge », elle doit respecter trois règles.
| Règle | Avec la série | En crypto |
|---|---|---|
| Complétude | Si Tom a vu l'épisode, il répondra toujours juste | Si tu as bien 18 ans, la preuve passe toujours |
| Solidité | S'il ne l'a pas vu, il ne peut pas deviner | Si tu as 16 ans, tu ne peux pas fabriquer la preuve |
| Zéro connaissance | Sa réponse ne spoile rien | La preuve ne révèle ni ton âge exact ni ta date de naissance |
Pour la solidité, les mathématiques ne rendent pas la triche impossible, mais tellement improbable qu'elle l'est en pratique.
Comment marche une zero knowledge proof, concrètement ?
Imagine que je veux te prouver que je connais le code d'un coffre, sans te donner le code.
- Tu me montres le coffre fermé.
- Tu me donnes un objet rouge et tu me demandes de le mettre dedans.
- Je tape le code à l'abri de ton regard, je mets l'objet, je referme.
- Je rouvre le coffre devant toi : l'objet rouge est bien dedans.
Tu es sûr que je connais le code, sinon je n'aurais jamais pu ouvrir le coffre. Mais tu ne connais toujours pas le code. Les vraies preuves remplacent le coffre par des calculs mathématiques très complexes, que même beaucoup de développeurs utilisent sans en maîtriser tous les détails.
À quoi servent les zero knowledge proofs en crypto ?
Les zk-rollups, pour accélérer Ethereum. Un rollup (un réseau qui traite les transactions à côté d'Ethereum puis les y enregistre en paquet) regroupe des milliers d'opérations. Au lieu de les montrer une par une, il envoie à Ethereum une seule preuve que tout est valide. zkSync, Starknet, Linea ou Scroll fonctionnent comme ça. Je t'explique ces réseaux dans mon article sur les layer 2.
Les transactions privées. Sur Bitcoin ou Ethereum, tout est public : n'importe qui peut voir combien une adresse envoie, et à qui. Zcash, lancé en 2016, utilise ces preuves pour que le réseau vérifie qu'une transaction est valide sans voir le montant ni les adresses.
L'identité. Prouver que tu es majeur, que tu habites en France ou que tu as un diplôme, sans montrer ta carte d'identité, ton adresse ou ton diplôme. Le videur de la boîte de nuit reçoit juste « personne majeure, signé : l'État ».
Les votes. Prouver que tu as le droit de voter et que tu n'as voté qu'une fois, sans dire pour qui tu as voté.
Pourquoi c'est important ?
Aujourd'hui, pour prouver une chose, il faut presque toujours tout montrer. Pour obtenir un crédit, tu envoies six mois de relevés bancaires, et la banque voit où tu fais tes courses. C'est comme raconter toute la saison pour prouver que tu as vu un épisode.
Avec les zero knowledge proofs, une blockchain peut rester vérifiable par tout le monde sans exposer la vie de chacun. Si tu te demandes encore à quoi sert une blockchain, je reprends les bases dans cet article.
Les questions qu'on me pose sur les zero knowledge proofs
Zero knowledge proof et ZK, c'est pareil ?
Oui. ZK est l'abréviation de « zero knowledge ». Quand tu lis zk-rollup ou zkSync, ça veut dire que la technique repose sur ces preuves.
Est-ce qu'une zero knowledge proof peut être fausse ?
En théorie, la probabilité de tricher n'est pas nulle, mais elle est si faible qu'elle est négligeable. Les vrais risques viennent plutôt d'erreurs dans le code qui l'utilise.
Une crypto qui utilise les ZK est-elle forcément anonyme ?
Non. Un zk-rollup utilise ces preuves pour aller plus vite, pas pour cacher les transactions, qui restent visibles.
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