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Privacy-Preserving Compliance on Public Ledgers via Selective Disclosure Authorization Schemes

यह शोध पत्र सिलेक्टिव डिस्क्लोजर ऑथोराइजेशन स्कीम्स (SDAS) और उनके एथेरियम इंस्टेंशिएशन, ZK-Compliance को प्रस्तुत करता है, ताकि ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ़्स को विशिष्ट ऑन-चेन प्रेषकों (senders) से बांधकर सार्वजनिक लेजर्स पर सूक्ष्म (granular), प्रतिसंहरणीय (revocable) नियामक अनुपालन को सक्षम बनाया जा सके, जिससे डेटा गोपनीयता बनाए रखते हुए फ्रंट-रनिंग और प्रूफ-पुनः उपयोग के जोखिमों को कम किया जा सके।

मूल लेखक: Supriya Khadka, Sanchari Das

प्रकाशित 2026-06-23

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Supriya Khadka, Sanchari Das

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

एक सार्वजनिक लेजर (जैसे कि ब्लॉकचेन) की कल्पना एक विशाल, पारदर्शी कांच की दीवार के रूप में करें जहाँ हर कोई हर लेनदेन को देख सकता है। यह ईमानदारी के लिए तो बहुत अच्छा है, लेकिन आपकी गोपनीयता (privacy) के लिए बहुत बुरा है। यदि आपको किसी डिजिटल क्लब में प्रवेश करने के लिए यह साबित करने की आवश्यकता है कि आप 18 वर्ष से अधिक आयु के हैं, तो वर्तमान तरीका आपको पूरी दुनिया के सामने अपनी वास्तविक जन्मतिथि चिल्लाने के लिए मजबूर करता है। या तो आप अपना रहस्य प्रकट करेंगे या आप अंदर नहीं जा पाएंगे।

यह शोध पत्र इस समस्या को हल करने का एक नया तरीका प्रस्तावित करता है, जो जीरो-नॉलेज प्रूफ (ZKP) नामक एक "जादुई ट्रिक" का उपयोग करता है, और साथ ही एक सख्त सुरक्षा नियम का भी उपयोग करता है ताकि कोई चोर आपकी ट्रिक चुरा न सके।

यहाँ उनके समाधान, ZK-Compliance का विवरण सरल उपमाओं (analogies) के माध्यम से दिया गया है:

1. समस्या: "कांच की दीवार" और "चोर"

पारदर्शिता का जाल (The Transparency Trap): एक सामान्य ब्लॉकचेन में, यदि आप यह सिद्ध करना चाहते हैं कि आप पात्र हैं (जैसे, "मैं 18 वर्ष से अधिक आयु का हूँ"), तो आपको आमतौर पर अपनी वास्तविक जानकारी दीवार पर पोस्ट करनी पड़ती है। एक बार जब वह वहाँ पहुँच जाती है, तो वह स्थायी और सभी के लिए दृश्य हो जाती है।
चोर की खिड़की (The Thief's Window): भले ही आप अपनी जन्मतिथि दिखाए बिना यह सिद्ध करने के लिए एक "जादुई ट्रिक" (एक ZKP) का उपयोग करें, लेकिन इसमें एक देरी होती है। आप अपने कंप्यूटर पर प्रमाण (proof) तैयार करते हैं, लेकिन इसे रिकॉर्ड होने से पहले एक सार्वजनिक प्रतीक्षा कक्ष (mempool) से गुजरना पड़ता है।
हमला (The Attack): उस प्रतीक्षा कक्ष में खड़ा एक चोर आपके वैध प्रमाण को देख सकता है, उसे पकड़ सकता है, और क्लब के दरवाजे पर आपसे पहले पहुँचकर यह दिखावा कर सकता है कि वही वह व्यक्ति है जिसने प्रमाण बनाया है। इसे "फ्रंट-रनिंग" (front-running) कहा जाता है।

2. समाधान: "रिस्टबैंड" जो केवल आपके लिए फिट बैठता है

लेखकों ने एक प्रणाली बनाई है जिसे SDAS (सिलेक्टिव डिस्क्लोजर ऑथोराइजेशन स्कीम) कहा जाता है। इसे डिजिटल क्लब के लिए एक स्मार्ट रिस्टबैंड सिस्टम के रूप में समझें।

जादुई ट्रिक (The Proof): अपनी जन्मतिथि दिखाने के बजाय, आप एक विशेष कंप्यूटर प्रोग्राम ("सर्किट") का उपयोग करके एक डिजिटल रसीद तैयार करते हैं। यह रसीद प्रमाणित करती है कि, "हाँ, यह व्यक्ति 18 वर्ष से अधिक आयु का है," लेकिन इसमें इस बारे में शून्य जानकारी होती है कि वह व्यक्ति कौन है या उसका जन्म कब हुआ था।
सुरक्षा गोंद (Sender Binding): यही इस शोध पत्र का मुख्य नवाचार है। सिस्टम उस डिजिटल रसीद को आपके विशिष्ट डिजिटल वॉलेट एड्रेस (आपकी अनूठी आईडी) के साथ "गोंद" की तरह जोड़ देता है।
- उपमा: कल्पना करें कि रसीद एक टिकट है। पुराने सिस्टम में, कोई भी गिरे हुए टिकट को उठा सकता था और उसका उपयोग कर सकता था। इस नए सिस्टम में, टिकट पर एक होलोग्राम प्रिंट होता है जो कहता है, "यह टिकट तभी काम करेगा जब इसे एलिस द्वारा पकड़ा जाए।"
- यदि कोई चोर आपके टिकट को पकड़कर उसे अपने आईडी के साथ उपयोग करने की कोशिश करता है, तो होलोग्राम मेल नहीं खाता, और क्लब का बाउंसर (स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट) तुरंत उसे खारिज कर देता है।

3. यह वास्तविक जीवन में कैसे काम करता है (The "Grant, Verify, Revoke" Cycle)

लेखकों ने इसका परीक्षण एथेरियम के एक परीक्षण संस्करण (Sepolia) पर किया और तीन-चरणीय प्रक्रिया बनाई:

अनुदान (Grant - द मैजिक शो): आप अपने ब्राउज़र पर जाते हैं, और एक छोटा सा प्रोग्राम (जो 200 मिलीसेकंड से भी कम समय में चलता है—एक पलक झपकने से भी तेज़) आपका प्रमाण बनाता है। यह आपकी जन्म वर्ष की आयु सीमा के विरुद्ध जाँच करता है, इसमें एक गुप्त "साल्ट" (अनुमान लगाने से बचने के लिए एक रैंडम मसाला) जोड़ता है, और इस प्रमाण को आपके वॉलेट से जोड़ देता है। आप इसे क्लब को भेजते हैं।
सत्यापन (Verify - द बाउंसर चेक): क्लब का स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट दो चीजें जाँचता है:
- क्या प्रमाण की गणितीय गणना सही है? (क्या आपने वास्तव में सिद्ध किया कि आप 18 वर्ष से अधिक आयु के हैं?)
- महत्वपूर्ण: क्या प्रमाण उस व्यक्ति से मेल खाता है जिसने इसे भेजा है? (क्या प्रमाण वाला वॉलेट एड्रेस वही है जो लेनदेन भेज रहा है?)
- यदि दोनों मेल खाते हैं, तो आपको प्रवेश मिलता है। यदि कोई चोर आपके प्रमाण का उपयोग करने की कोशिश करता है, तो जाँच विफल हो जाती है क्योंकि "गोंद" मेल नहीं खाता।
निरस्तीकरण (Revoke - द कट): यदि आप क्लब छोड़ना चाहते हैं या dApp को एक्सेस देना बंद करना चाहते हैं, तो आप अपना रिस्टबैंड "काटने" के लिए एक बटन दबा सकते हैं। सिस्टम आपका एक्सेस रिकॉर्ड हटा देता है। क्लब जानता है कि आप चले गए हैं, लेकिन उन्हें अभी भी आपकी जन्मतिथि पता नहीं चलती।

4. परिणाम: तेज़ और सस्ता

लेखकों ने एक प्रोटोटाइप बनाया और उसका परीक्षण किया। यहाँ उन्हें क्या मिला:

गति (Speed): एक सामान्य लैपटॉप पर प्रमाण उत्पन्न करने में 200 मिलीसेकंड से भी कम समय लगता है। यह एक सामान्य वेबसाइट के लिए पर्याप्त तेज़ है।
लागत (Cost): ब्लॉकचेन पर प्रमाण की जाँच करने में लगभग 240,000 "गैस" यूनिट (ब्लॉकचेन लेनदेन के लिए उपयोग की जाने वाली मुद्रा) खर्च होते हैं। हालांकि यह मुफ्त नहीं है, लेकिन यह एक निश्चित, अनुमानित लागत है जो सिद्ध करती है कि यह प्रणाली व्यावहारिक है।
सुरक्षा (Security): अपने परीक्षणों में, जब उन्होंने एक चोर द्वारा प्रमाण चुराने और दूसरे वॉलेट से उसका उपयोग करने का अनुकरण (simulate) करने की कोशिश की, तो सिस्टम ने हर बार लेनदेन को सफलतापूर्वक ब्लॉक कर दिया।

सारांश

यह शोध पत्र एक तरीका पेश करता है जिससे आप एक सार्वजनिक, पारदर्शी ब्लॉकचेन पर अपने रहस्य प्रकट किए बिना नियमों का पालन करने (जैसे कि आयु सीमा) को सिद्ध कर सकते हैं। मुख्य नवाचार प्रमाण को उस विशिष्ट व्यक्ति से जोड़ना है जो इसे भेज रहा है, ताकि यदि कोई चोर लाइन में प्रतीक्षा करते समय प्रमाण चुरा भी ले, तो भी वह इसका उपयोग नहीं कर सकता क्योंकि प्रमाण का "लॉक" केवल मूल मालिक की चाबी के लिए ही बना है।

लेखक इसे ZK-Compliance कहते हैं, और वे दिखाते हैं कि यह कितनी तेज़ी और सुरक्षा से काम करता है, जिससे "पारदर्शिता के जाल" को एक गोपनीयता-संरक्षण सुरक्षा प्रणाली में बदल दिया जाता है।

तकनीकी सारांश: चयनात्मक प्रकटीकरण प्राधिकरण योजनाओं के माध्यम से सार्वजनिक लेजर पर गोपनीयता-संरक्षण अनुपालन

समस्या विवरण
सार्वजनिक वितरित लेजर, जैसे कि इथीरियम (Ethereum), कट्टर पारदर्शिता के माध्यम से अखंडता लागू करते हैं, जो नियामक अनुपालन के लिए आवश्यक डेटा न्यूनीकरण (data minimization) सिद्धांतों के साथ संघर्ष करता है। जबकि ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ (ZKPs) सैद्धांतिक रूप से उपयोगकर्ताओं को अंतर्निहित डेटा (जैसे आयु या निवास) को प्रकट किए बिना कथनों को सिद्ध करने की अनुमति देते हैं, मौजूदा निर्माण स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट वातावरण में महत्वपूर्ण प्रतिकूल बाधाओं का सामना करते हैं। विशेष रूप से, ब्लॉकचेन लेनदेन की अतुल्यकालिक (asynchronous) प्रकृति एक भेद्यता पैदा करती है: ऑफ-चेन जनरेट किए गए प्रमाणों को ऑन-चेन शामिल होने से पहले एक सार्वजनिक मेम्पूल (mempool) में सबमिट किया जाता है। यह विलंब हमलावरों को वैध प्रमाणों को देखने और उन्हें विभिन्न लेनदेन संदर्भों (जैसे, एक अलग प्रेषक पते से या एक अलग अनुबंध को) में "फ्रंट-रन" (front-run) या पुन: उपयोग (replay) करने की अनुमति देता है। मानक ZKPs गवाह ज्ञान (witness knowledge) की गारंटी तो देते हैं, लेकिन वे स्वाभाविक रूप से प्रमाण को विशिष्ट ऑन-चेन प्रेषक से नहीं बांधते हैं, जिससे एक "पारदर्शिता जाल" (transparency trap) उत्पन्न होता है जहाँ अत्यधिक प्रकटीकरण या प्रमाण का पुन: उपयोग गोपनीयता और प्राधिकरण अखंडता से समझौता करता है।

कार्यप्रणाली: चयनात्मक प्रकटीकरण प्राधिकरण योजनाएं (SDAS)
इन कमियों को दूर करने के लिए, लेखक चयनात्मक प्रकटीकरण प्राधिकरण योजनाओं (SDAS) को औपचारिक रूप देते हैं, जो एक क्रिप्टोग्राफिक प्रिमिटिव है जिसे सूक्ष्म, प्रतिसंहरणीय (revocable) अनुपालन जांच के लिए डिज़ाइन किया गया है जो अंतर्निहित गवाहों (witnesses) को प्रकट नहीं करता है। यह ढांचा प्राधिकरण को एक स्टेटलेस (stateless) प्रमाण प्रस्तुति के रूप में नहीं, बल्कि एक विशिष्ट निष्पादन संदर्भ से बंधे सत्यापन योग्य अवस्था संक्रमण (verifiable state transition) के रूप में मानता है।

औपचारिक मॉडल: SDAS मॉडल एक निष्पादन संदर्भ टुपल $\Gamma = (\chi_{addr}, \chi_{chain}, \chi_{contract})$ को परिभाषित करता है, जो इथीरियम वर्चुअल मशीन वेरिएबल्स msg.sender, block.chainid, और address(this) के अनुरूप है। एक वैध प्राधिकरण प्रमाण को संबंध $R(w, \Gamma)$ की पुष्टि करनी चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रमाण इस समन्वय स्थान (coordinate space) से क्रिप्टोग्राफिक रूप से बंधा हुआ है।
सुरक्षा परिभाषाएँ: शोध पत्र दो मुख्य सुरक्षा गुणों को प्रस्तुत करता है:
- लेजर-बाउंड एट्रिब्यूट अनलिंकेबिलिटी (Ledger-Bound Attribute Unlinkability): यह सुनिश्चित करता है कि एक ऑन-चेन प्राधिकरण रिकॉर्ड विशिष्ट अंतर्निहित गवाह (जैसे जन्म वर्ष) के बारे में कोई जानकारी प्रकट नहीं करता है, जो लेनदेन संबंधी जुड़ाव (पते) और एट्रिब्यूट जुड़ाव के बीच अंतर करता है।
- संदर्भ-जागरूक प्रेषक बंधन (Context-Aware Sender Binding): यह सुनिश्चित करता है कि एक विशिष्ट संदर्भ के लिए जनरेट किया गया प्रमाण किसी अन्य संदर्भ में या किसी अन्य प्रेषक द्वारा पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है।
ZK-अनुपालन प्रोटोटाइप: लेखक SDAS को ZK-Compliance के रूप में स्थापित करते हैं, जो एक उपयोगकर्ता-नियंत्रित "ग्रांट, वेरीफाई, रिवोक" (Grant, Verify, Revoke) जीवनचक्र वाला एक इथीरियम-आधारित सिस्टम है।
- सर्किट डिज़ाइन: सिस्टम BN128 कर्व पर Groth16 स्कीम पर आधारित एक 14-कन्स्ट्रेंट Circom सर्किट (AgeCheck) का उपयोग करता है। सर्किट सार्वजनिक इनपुट (वर्तमान वर्ष, आयु सीमा, अनुरोधित पता) और निजी गवाहों (जन्म वर्ष, रैंडम साल्ट) को लेता है। महत्वपूर्ण रूप से, यह सार्वजनिक पते वाले इनपुट ( $x_{addr}$ ) को बाधित करता है ताकि सर्किट प्रेषक के पते का उपभोग करे, जिससे यदि इसे किसी भिन्न msg.sender द्वारा प्रस्तुत किया जाता है तो प्रमाण अमान्य हो जाता है।
- निष्पादन प्रवाह: क्लाइंट SnarkJS का उपयोग करके स्थानीय रूप से प्रमाण जनरेट करता है, वॉलेट पते को सार्वजनिक इनपुट से बांधता है, और एक हस्ताक्षरित लेनदेन सबमिट करता है। ऑन-चेन वेरीफायर पहले यह जाँचता है कि क्या बंधा हुआ पता msg.sender से मेल खाता है, और क्रिप्टोग्राफिक सत्यापन करने से पहले ही विसंगति होने पर तुरंत प्रक्रिया को रोक (revert) देता है।

प्रमुख योगदान

SDAS का औपचारिकीकरण: शोध पत्र एक नया प्राधिकरण आर्किटेटेक्चर पेश करता है जो एट्रिब्यूट वैधता को स्टेटफुल ऑन-चेन प्राधिकरण से अलग करता है, प्राधिकरण को एक सत्यापन योग्य अवस्था संक्रमण के रूप में मॉडल करता है।
संदर्भ-जागरूक बंधन: लेखक Context-Aware Sender Binding को परिभाषित और कार्यान्वित करते हैं, जो एक तंत्र है जो ज़ीरो-नॉलेज प्रमाणों को निष्पादित msg.sender से बांधता है ताकि मेम्पूल फ्रंट-रनिंग और प्रमाण-पुनः उपयोग हमलों को निष्प्रभावी किया जा सके।
व्यावहारिक इंस्टांशिएशन: यह कार्य ZK-Compliance को प्रस्तुत करता है, जो एक ब्राउज़र-नेटिव इथीरियम प्रोटोटाइप है जो निरंतर पहचान संरक्षकों (identity custodians) पर निर्भर किए बिना "ग्रांट, वेरीफाई, रिवोक" जीवनचक्र को संचालित करता है।

प्रायोगिक परिणाम
लेखकों ने Sepolia टेस्ट नेटवर्क पर ZK-Compliance का मूल्यांकन किया:

क्लाइंट-साइड प्रदर्शन: प्रमाण जनरेशन (विटनेस जनरेशन + प्रमाण निर्माण) एक उपभोक्ता-ग्रेड MacBook Air (M2, 16GB RAM) पर WebAssembly का उपयोग करके 200 ms से कम समय (विशेष रूप से 184 ms) में निष्पादित हुआ।
ऑन-चेन लागत: सत्यापन लेनदेन की लागत 240,512 गैस थी, जिसमें प्रेषक एंकरिंग, BN128 पेयरिंग सत्यापन, और एक्सेस रिकॉर्ड का स्टोरेज शामिल है।
सुरक्षा सत्यापन: सिमुलेशन ने पुष्टि की कि जब एक प्रतिकूल वॉलेट ने किसी भिन्न पते से कैप्चर किए गए प्रमाण को पुन: उपयोग करने का प्रयास किया, तो अनुबंध ने पते के बेमेल होने के कारण लेनदेन को अस्वीकार कर दिया, जिससे अनधिकृत एक्सेस ट्रांसफर को सफलतापूर्वक रोका गया।

महत्व और दावे
शोध पत्र का दावा है कि ZK-Compliance सार्वजनिक लेजर पर प्रेषक-बद्ध चयनात्मक प्रकटीकरण प्राधिकरण की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करता है। प्राधिकरण को एक स्टेटलेस प्रूफ के बजाय एक संदर्भ-बद्ध अवस्था संक्रमण के रूप में मानकर, यह प्रणाली स्थिर पहचान रिपॉजिटरी पर निर्भरता को कम करती है और सख्त एट्रिब्यूट गोपनीयता बनाए रखती है। लेखक तर्क देते हैं कि यह दृष्टिकोण नियामक अनुपालन (जैसे आयु सत्यापन) के लिए एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है जो ऑडिट करने योग्य, समय-बद्ध और प्रतिसंहरणीय है, बिना संवेदनशील उपयोगकर्ता डेटा को सार्वजनिक लेजर के संपर्क में लाए या मेम्पूल-आधारित रीप्ले हमलों के प्रति असुरक्षित बनाए।

सीमाएँ
लेखक नोट करते हैं कि वर्तमान प्रोटोटाइप मुख्य रूप से प्रेषक बंधन (sender binding) पर केंद्रित है; क्रॉस-चेन और क्रॉस-कॉन्ट्रैक्ट बाइंडिंग (block.chainid और address(this) को एंकर करना) भविष्य के कार्यों के लिए विस्तार के रूप में शेष हैं। इसके अतिरिक्त, वर्तमान प्रतिवर्तन (revocation) तंत्र स्टेट को हटा देता है लेकिन अभी तक स्टेटफुल नलिफायर (जैसे Poseidon हैश का उपयोग करके) को लागू नहीं करता है, जो पुराने प्रमाणों के माध्यम से हटाए गए एक्सेस को पुनः सक्रिय करने से रोकने के लिए आवश्यक है, जो उत्पादन परिनियोजन (production deployment) के लिए एक आवश्यक विशेषता है।

1. समस्या: "कांच की दीवार" और "चोर"

2. समाधान: "रिस्टबैंड" जो केवल आपके लिए फिट बैठता है

3. यह वास्तविक जीवन में कैसे काम करता है (The "Grant, Verify, Revoke" Cycle)

4. परिणाम: तेज़ और सस्ता

सारांश

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