原理保障数据传输安全

当一个人——即所谓的“证明者”——需要确认其身份时（例如从自动取款机取款），必须向验证者（本例中为银行）提供其个人数据，由验证者处理该信息（如身份识别码和密码）。只要该数据仅由证明者和验证者知晓，保密性即可得到保障。若他人获取此信息（例如通过入侵银行服务器），安全性即遭破坏。

零知识证明：创新解决方案

为解决此问题，理想情况下证明者应能在完全不透露个人数据的前提下完成身份验证。这可行吗？令人惊奇的是，通过零知识证明概念可实现这一目标。"设想我需向同事证明某数学定理。若展示证明步骤，对方虽能信服，但将掌握全部信息并可轻易复现该证明，"日内瓦大学理学院应用物理系教授尼古拉·布鲁纳（Nicolas Brunner）阐释道，"相反，借助零知识证明，我能使对方确信我知晓证明过程，且不泄露任何信息，从而杜绝数据被复制的可能。"

零知识证明原理诞生于1980年代中期，近年来已在加密货币等领域实践应用。然而现有方案存在固有缺陷：其基于特定编码函数难以解码的数学假设。若该假设被证伪（当前不能排除此可能性），数据可访问性将导致安全体系崩溃。如今，日内瓦研究团队展示了一套革命性的实践系统：相对论零知识证明。该方案将安全性锚定于物理学原理——相对论原理（信息传播速度不超过光速），而非数学假设。作为现代物理学基石，相对论原理几乎不可能被颠覆，因此日内瓦研究者的协议具备长期保障的完美安全性。

基于三色问题的双重验证机制

实施相对论零知识证明需两对异地部署的验证者/证明者及高难度数学问题。"我们采用三色问题（图染色问题），"日内瓦大学应用物理系教授雨果·兹宾登（Hugo Zbinden）说明，"此类问题要求对包含节点（5000个）和链接（10,000条）的图结构进行三色（绿/蓝/红）填充，且相邻节点必须异色。"实际中因需遍历所有可能性，该类问题具有极高计算复杂度。为何需要两对验证者/证明者？

"身份验证时，证明者无需提供密码，而需向验证者证实其知晓特定图结构的三色填充方案，"布鲁纳教授继续解释。为确保可信度，两方验证者将随机选取图中大量链接节点对，并实时要求对应证明者返回节点颜色。近乎同步的验证使证明者无法在检测期间通信串通。若返回颜色始终相异，验证者即确认证明者身份——因其确知该图的三色方案。"如同警方在独立审讯室同步审讯两名嫌犯：核心在于核对供词一致性且杜绝其互通信息，"兹宾登教授类比道。在此场景下，因信息无法超光速传播，问题的瞬时性彻底阻断了证明者间的通联可能。为防止验证者复现图谱，两名证明者将持续同步变更色码映射规则（如绿→蓝，蓝→红等）。"由此实现零信息泄露的证明与验证，"日内瓦物理学家强调。

可靠且超高速的系统

实际验证过程在3秒内执行超300万次。"可为每位用户分配专属图谱，"布鲁纳教授展望道。当前实验中，两对证明者/验证者间距60米以确保物理隔离。"该系统已具备实用条件（如银行分行间部署），且无需复杂昂贵技术，"他补充道。研究团队预计该距离近期可缩短至1米。该相对论零知识证明系统能保障数据传输过程的绝对安全性，从根本上杜绝黑客入侵。"数秒内即可实现绝对机密防护，"兹宾登教授总结道。