論文の概要: A Scalable, Privacy-Preserving Decentralized Identity and Verifiable Data Sharing Framework based on Zero-Knowledge Proofs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09715v1
- Date: Fri, 10 Oct 2025 06:06:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.582065
- Title: A Scalable, Privacy-Preserving Decentralized Identity and Verifiable Data Sharing Framework based on Zero-Knowledge Proofs
- Title(参考訳): ゼロ知識証明に基づくスケーラブルでプライバシ保護された分散IDと検証可能なデータ共有フレームワーク
- Authors: Hui Yuan,
- Abstract要約: 本稿では,DIDとVCを効率的にZero-Knowledge Proofスキームに統合する,新しい包括的フレームワークを提案する。
まず、zk-STARKをベースとした強力なプライバシ保護プロトコルのセットを構築する。
第二に、暗号化アキュムレータをベースとした、スケーラブルでプライバシ保護の資格取り消し機構を設計する。
第3に、実用的なソーシャルキー回復スキームを統合し、システムのユーザビリティとセキュリティを大幅に強化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.654506373807852
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the proliferation of decentralized applications (DApps), the conflict between the transparency of blockchain technology and user data privacy has become increasingly prominent. While Decentralized Identity (DID) and Verifiable Credentials (VCs) provide a standardized framework for user data sovereignty, achieving trusted identity verification and data sharing without compromising privacy remains a significant challenge. This paper proposes a novel, comprehensive framework that integrates DIDs and VCs with efficient Zero-Knowledge Proof (ZKP) schemes to address this core issue. The key contributions of this framework are threefold: first, it constructs a set of strong privacy-preserving protocols based on zk-STARKs, allowing users to prove that their credentials satisfy specific conditions (e.g., "age is over 18") without revealing any underlying sensitive data. Second, it designs a scalable, privacy-preserving credential revocation mechanism based on cryptographic accumulators, effectively solving credential management challenges in large-scale scenarios. Finally, it integrates a practical social key recovery scheme, significantly enhancing system usability and security. Through a prototype implementation and performance evaluation, this paper quantitatively analyzes the framework's performance in terms of proof generation time, verification overhead, and on-chain costs. Compared to existing state-of-the-art systems based on zk-SNARKs, our framework, at the cost of a larger proof size, significantly improves prover efficiency for complex computations and provides stronger security guarantees, including no trusted setup and post-quantum security. Finally, a case study in the decentralized finance (DeFi) credit scoring scenario demonstrates the framework's immense potential for unlocking capital efficiency and fostering a trusted data economy.
- Abstract(参考訳): 分散アプリケーション(DApps)の普及に伴い、ブロックチェーン技術の透明性とユーザデータのプライバシの対立がますます顕著になっている。
分散ID(DID)と検証クレデンシャル(VC)は、ユーザのデータ主権のための標準化されたフレームワークを提供するが、プライバシーを損なうことなく、信頼できるアイデンティティ検証とデータ共有を実現することは、依然として大きな課題である。
本稿では、DIDとVCを効率的なZero-Knowledge Proof(ZKP)方式で統合し、この問題に対処する新しい包括的フレームワークを提案する。
第一に、zk-STARKをベースとした強力なプライバシ保護プロトコルのセットを構築し、ユーザは、基盤となる機密データを明らかにすることなく、その資格が特定の条件(例えば"age is over 18")を満たすことを証明できる。
第二に、大規模シナリオにおける認証管理の課題を効果的に解決し、暗号化アキュムレータに基づくスケーラブルでプライバシ保護されたクレデンシャルリコール機構を設計する。
最後に、実用的なソーシャルキー回復スキームを統合し、システムのユーザビリティとセキュリティを大幅に強化する。
本稿では,プロトタイプの実装と性能評価を通じて,実証生成時間,検証オーバーヘッド,オンチェーンコストの観点から,フレームワークの性能を定量的に分析する。
既存のzk-SNARKをベースとした最先端システムと比較して、我々のフレームワークは、より大きな証明サイズを犠牲にして、複雑な計算の証明効率を大幅に向上し、信頼性の高いセットアップやポスト量子セキュリティを含むより強力なセキュリティ保証を提供する。
最後に、分散型金融(DeFi)信用評価シナリオにおけるケーススタディは、このフレームワークが資本効率を解放し、信頼できるデータ経済を育む大きな可能性を実証している。
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