ゼロ知識証明 (ゼロチシキショウメイ) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

ゼロ知識証明 (ゼロチシキショウメイ) の読み方

日本語表記

ゼロ知識証明 (ゼロチシキショウメイ)

英語表記

Zero-Knowledge Proof (ゼロ ナレッジ プルーフ)

ゼロ知識証明 (ゼロチシキショウメイ) の意味や用語解説

ゼロ知識証明とは、ある秘密の情報を持っていることや、特定の主張が真実であることを、その秘密の内容や主張が真実である理由を相手に一切明かすことなく証明できる暗号技術である。これは、プライバシーとセキュリティを両立させる画期的な技術として注目されている。 この技術は、主に「証明者（Prover）」と「検証者（Verifier）」という二者の間で機能する。証明者は、検証者に対して、自分が知っている秘密の情報（例えばパスワードや特定の計算結果）や、ある主張（例えば「私は特定の取引を承認する権限がある」）が真実であることを示したい。しかし、その秘密の情報自体や、主張の根拠となる詳細な情報を検証者に知られたくない、という状況でゼロ知識証明は真価を発揮する。検証者は、証明者の主張が正しいことを確認できるが、それ以外のいかなる情報も得ることはできない。 ゼロ知識証明が満たすべき主要な特性は、以下の三つである。一つ目は「完全性（Completeness）」と呼ばれる性質だ。これは、証明者が本当に正しい秘密を持っており、その主張が真実である場合、検証者は常にその主張が正しいことを納得できる、ということを意味する。正しい情報を持っていれば、必ず証明が成功するという保証である。 二つ目は「健全性（Soundness）」である。この性質は、証明者が嘘の秘密を持っていたり、主張が実際には真実でない場合、検証者はその嘘を見破ることができる、ということを指す。つまり、不正な証明は、高い確率で失敗するように設計されている。これによって、信頼性の低い情報や偽りの主張が受け入れられるのを防ぐ。 そして三つ目は、この技術の根幹をなす「ゼロ知識性（Zero-knowledge）」である。これは、検証者が証明者の主張が真実であること以外に、いかなる新しい情報も得ることがない、という最も重要な特性である。検証者は、主張が正しいことを確信できるが、その主張が正しい「理由」や、その根拠となる「秘密」の具体的な内容については何も知らない。たとえば、あるパスワードを知っていることを証明できたとしても、検証者がそのパスワード自体を知ることはないため、検証者はそのパスワードを第三者に漏らすことも、不正に利用することもできない。この特性により、プライバシーが最大限に保護される。 ゼロ知識証明は、これらの特性を満たすために、様々な暗号技術や数学的な手法を組み合わせている。多くの場合、証明者と検証者は複数回にわたるインタラクティブなやり取りを通じて、互いに情報を交換し、最終的に検証者が主張の真偽を判断する。しかし、最近では、このようなやり取りを必要としない「非インタラクティブなゼロ知識証明」も研究・実用化されており、こちらは一度証明書が生成されれば、誰でもいつでも検証できるため、ブロックチェーンなどの分散型システムでの応用が期待されている。 具体的な応用分野としては、まずブロックチェーンが挙げられる。例えば、暗号資産の取引において、送金者が十分な残高を持っていることを証明しつつ、具体的な送金額や送金先、自身のウォレットアドレスといった機密情報を秘匿することが可能になる。これにより、取引のプライバシーが向上し、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題（処理速度の遅さ）を解決する手段としても期待されている。 また、認証システムにおいても有用である。ユーザーがパスワードそのものをサーバーに送信することなく、自分がパスワードを知っていることを証明できるため、パスワード漏洩のリスクを大幅に低減できる。 さらに、機密計算（Confidential Computing）の分野でも活用される。これは、クラウド上で暗号化されたデータを処理する際に、計算結果の正しさを証明しつつ、計算に使われたデータの内容をクラウドプロバイダに知られないようにする技術である。デジタルアイデンティティ管理や匿名投票システムなど、プライバシーが重要なあらゆる場面での応用が期待されており、現代社会におけるセキュリティとプライバシーの課題を解決する強力なツールとして、その重要性は増している。