Der Zero-Knowledge-Proof (ZKP) ist eine Authentifizierungsmethode, die zwischen einem Beweisführer (Prover) und einem Verifizierer (Verifier) stattfindet. In einem Zero-Knowledge-Proof-System kann der Beweisführer dem Verifizierer beweisen, dass er über eine bestimmte Information verfügt (z. B. die Lösung einer mathematischen Gleichung), ohne die Information selbst preiszugeben. Solche Beweissysteme können von modernen Kryptographen verwendet werden, um ein noch höheres Maß an Privatsphäre und Sicherheit zu gewährleisten. So ermöglichen Zero Knowledge Proofs (ZKPs) die Anonymisierung von Kryptotransaktionen. Die Anwendungen von ZKPs sind nicht auf Kryptowährungen oder dezentralisierte Identitätssysteme beschränkt. Sie können auch bei der Verbreitung von sensiblen Informationen ohne Angabe von Quellen eingesetzt werden. Ein ZK-Proof muss zwei grundlegende Anforderungen erfüllen, einerseits die Vollständigkeit, andererseits die Solidität. Die Vollständigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Beweisführers, die Kenntnis der relevanten Informationen mit einem hohen Grad an wahrscheinlicher Genauigkeit nachzuweisen. Damit der Beweis solide ist, muss der Verifizierer in der Lage sein, zuverlässig festzustellen, ob der Beweisführer tatsächlich im Besitz der Informationen ist oder nicht. Schließlich muss der Beweis, um wirklich ein Zero-Knowledge-Proof zu sein, sowohl Vollständigkeit als auch Solidität erreichen, ohne dass die fragliche Information jemals zwischen dem Beweisführer und dem Verifizierer kommuniziert wird. ZKPs werden meist für Anwendungen verwendet, bei denen Vertraulichkeit und Sicherheit sehr wichtig sind. Authentifizierungssysteme können beispielsweise den ZK-Proof verwenden, um Anmeldedaten oder Identitäten zu verifizieren, ohne diese direkt preiszugeben. Ein einfaches Beispiel ist die Überprüfung, ob eine Person ein Passwort für ein Computersystem hat, ohne dass das Passwort bekannt gegeben werden muss. Ein prominenter Anwendungsfall von Zero-Knowledge-Proofs in der Welt der Kryptowährung und der Blockchain-Technologie ist Z-Cash. Hierbei handelt es sich um eine Kryptowährung, die geheime Transaktionen ermöglicht. Das AdEx-Netzwerk ermöglicht dezentralisierte ZKP-Anzeigenauktionen, bei denen ein Nutzer auf die Kosten für die Anzeige einer Anzeige bieten kann, ohne den Betrag für andere Nutzer offenzulegen. Im Bereich der NFTs werden mit Zero-Knowledge-Proofs NFT-Dateien von niemandem, auch nicht vom Eigentümer, gesehen, aber man kann trotzdem nachweisen, wie ein NFT aussieht und ob Bilder auf der Grundlage eines Original-NFT-Artworks erstellt wurden.
