論文の概要: zk-X509: Privacy-Preserving On-Chain Identity from Legacy PKI via Zero-Knowledge Proofs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25190v2
• Date: Tue, 31 Mar 2026 03:41:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-01 15:25:02.243608
• Title: zk-X509: Privacy-Preserving On-Chain Identity from Legacy PKI via Zero-Knowledge Proofs
• Title（参考訳）: zk-X509: ゼロ知識証明によるレガシーPKIからのプライバシ保護オンチェーンID
• Authors: Yeongju Bak,
• Abstract要約: zk-X509は、RISC-Vゼロ知識仮想マシン(zkVM)を介して公開台帳を持つプライバシー保護IDシステムである。 ユーザーは、秘密鍵や個人認証を公表することなく、標準的なX.509証明書の所有権を証明できる。 このシステムはECDSA P-256の11.8Mサイクル(17.4MはRSA-2048)を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Public blockchains impose an inherent tension between regulatory compliance and user privacy. Existing on-chain identity solutions require centralized KYC attestors, specialized hardware, or Decentralized Identifier (DID) frameworks needing entirely new credential infrastructure. Meanwhile, over four billion active X.509 certificates constitute a globally deployed, government-grade trust infrastructure largely unexploited for decentralized identity. This paper presents zk-X509, a privacy-preserving identity system bridging legacy Public Key Infrastructure (PKI) with public ledgers via a RISC-V zero-knowledge virtual machine (zkVM). Users prove ownership of standard X.509 certificates without revealing private keys or personal identifiers. Crucially, the private key never enters the ZK circuit; ownership is proven via OS keychain signature delegation (macOS Security.framework, Windows CNG). The circuit verifies certificate chain validity, temporal validity, key ownership, trustless CRL revocation, blockchain address binding, and Sybil-resistant nullifier generation. It commits 13 public values, including a Certificate Authority (CA) Merkle root hiding the issuing CA, and four selective disclosure hashes. We formalize eight security properties under a Dolev-Yao adversary with game-based definitions and reductions to sEUF-CMA, SHA-256 collision resistance, and ZK soundness. Evaluated on the SP1 zkVM, the system achieves 11.8M cycles for ECDSA P-256 (17.4M for RSA-2048), with on-chain Groth16 verification costing ~300K gas. By leveraging certificates deployed at scale across jurisdictions, zk-X509 enables adoption without new trust establishment, complementing emerging DID-based systems.
• Abstract（参考訳）: パブリックブロックチェーンは、規制コンプライアンスとユーザのプライバシの間に固有の緊張関係を強いる。 既存のオンチェーンIDソリューションには、完全に新しいクレデンシャルインフラストラクチャを必要とする集中型KYCアテスタ、特別なハードウェア、あるいは分散ID(Decentralized Identifier)フレームワークが必要です。 一方、40億以上のアクティブなX.509証明書は、グローバルにデプロイされ、政府レベルの信頼基盤を構成しており、分散化されたアイデンティティのために明らかにされていない。 本稿では、RISC-Vゼロ知識仮想マシン(zkVM)を介して、レガシーなPublic Key Infrastructure(PKI)と公開台帳をブリッジしたプライバシー保護IDシステムであるzk-X509を提案する。 ユーザーは、秘密鍵や個人認証を公表することなく、標準的なX.509証明書の所有権を証明できる。 重要なことに、秘密鍵はZK回路に入らない。所有権はOSキーチェーンシグネチャデリゲート(macOS Security.framework, Windows CNG)を介して証明される。 この回路は、証明書チェーンの妥当性、時間的妥当性、キーオーナシップ、信頼性のないCRLの取り消し、ブロックチェーンアドレスバインディング、およびSybil耐性の無効化生成を検証する。 発行されたCAを隠蔽する認証機関(CA)メルクルルート、および4つの選択的な開示ハッシュを含む13の公開価値をコミットしている。 ゲームベース定義と,sEUF-CMA, SHA-256 衝突抵抗, ZK 音の低減により, Dolev-Yao 敵の下で8つのセキュリティ特性を定式化する。 SP1 zkVMで評価され、ECDSA P-256の11.8Mサイクル(17.4MはRSA-2048)を達成し、オンチェーンのGroth16の検証には300Kのガスがかかる。 zk-X509は、管轄区域にまたがって大規模にデプロイされた証明書を活用することで、新たな信頼確立なしに採用を可能にし、新たなDIDベースのシステムを補完する。

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