Les zero-knowledge proofs (ou preuves à divulgation nulle de connaissance, souvent abrégées en ZKP) sont l’une des innovations cryptographiques les plus fascinantes de l’écosystème blockchain. Elles permettent de prouver qu’une affirmation est vraie sans révéler les données sous-jacentes. Autrement dit : tu peux prouver que tu connais un secret, sans dévoiler ce secret.
Sur les blockchains publiques comme Bitcoin ou Ethereum, qui reposent sur la transparence des transactions, ces techniques ouvrent la voie à des applications plus confidentielles (paiements, identité, KYC, DeFi) sans sacrifier la vérifiabilité.
Le principe des zero-knowledge proofs
Une preuve à divulgation nulle de connaissance met en scène deux acteurs :
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• Le prouveur (prover) : il connaît une information (un secret) et veut prouver quelque chose à son sujet.
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• Le vérificateur (verifier) : il veut être convaincu que l’affirmation est vraie, sans apprendre le secret.
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Une ZKP bien conçue garantit trois propriétés :
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• Complétude : si l’affirmation est vraie, un prouveur honnête peut convaincre le vérificateur.
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• Solidité : si l’affirmation est fausse, il est (très) difficile pour un prouveur malhonnête de tromper le vérificateur.
• Zero-knowledge : le vérificateur n’apprend rien d’autre que le fait que l’affirmation est vraie.
Dans le contexte blockchain, l’affirmation peut être : “ce calcul complexe a été effectué correctement”, “ce solde est suffisant”, “cette transaction respecte les règles”, etc.
Types de ZKP : zk-SNARKs, zk-STARKs et compagnie
Il existe plusieurs familles de ZKP, dont les plus connues dans la crypto sont :
• zk-SNARKs : preuves très courtes et rapides à vérifier, mais nécessitant souvent une “configuration de confiance” initiale (trusted setup).
• zk-STARKs : preuves plus volumineuses, mais basées sur des hypothèses cryptographiques différentes, sans trusted setup et plus résistantes à certains types d’attaques.
Ces schémas sont utilisés pour construire des systèmes où une partie effectue un calcul hors chaîne, puis publie une preuve succincte on-chain, que tout le monde peut vérifier. C’est l’un des piliers des solutions de scalabilité de type ZK-rollups, dont nous parlons dans l’article sur les applications avancées de la blockchain.
Confidentialité des transactions et ZKP
Les ZKP permettent de rendre certaines informations invisibles tout en restant vérifiables :
• Montants masqués : prouver qu’un transfert est équilibré (ce qui sort = ce qui entre) sans révéler les montants.
• Identité protégée : prouver qu’un utilisateur est éligible (KYC validé, plus de 18 ans, résident d’un pays donné) sans révéler son identité complète.
• Conditions respectées : prouver qu’un smart contract a été exécuté correctement sans dévoiler toutes les données en clair.
Ces usages sont particulièrement intéressants pour la finance décentralisée, la conformité réglementaire et des cas d’usage sensibles (santé, vote, données personnelles…), où la confidentialité est primordiale.
ZK-rollups et scalabilité
Au-delà de la confidentialité, les ZKP sont aussi un outil puissant pour la scalabilité :
• Les ZK-rollups agrègent des milliers de transactions hors chaîne.
• Un opérateur effectue le calcul, puis publie une preuve succincte sur la chaîne principale (layer 1).
• Les nœuds n’ont plus besoin de tout recalculer : ils vérifient simplement la preuve, ce qui est beaucoup plus rapide.
Cette approche permet de décharger le layer 1, tout en conservant la sécurité et la finalité garanties par le consensus de la chaîne principale. Elle complète d’autres solutions comme le sharding (voir article 107) ou les sidechains (article 109).
Limites et défis des ZKP
Malgré leur potentiel, les ZKP posent des défis :
• Complexité technique : la cryptographie sous-jacente est très avancée, ce qui rend l’implémentation délicate.
• Coût de calcul : générer les preuves peut être coûteux en ressources, même si les progrès sont rapides.
• Trusted setup (pour certains schémas) : si cette cérémonie est compromise, la sécurité du système peut être remise en cause.
De nombreuses équipes de recherche, académiques et industrielles, travaillent à améliorer ces points. Tu peux trouver des ressources techniques approfondies sur des sites comme : https://ethereum.org
Conclusion : une brique clé pour le Web3 privé et scalable
Les zero-knowledge proofs sont une brique fondamentale pour construire un Web3 à la fois transparent et respectueux de la vie privée. Elles permettent d’allier vérifiabilité, confidentialité et scalabilité, trois enjeux majeurs pour l’adoption massive des blockchains.
Que tu t’intéresses à la DeFi, aux identités numériques, aux solutions de KYC ou à la protection des données, tu retrouveras les ZKP au cœur de nombreuses architectures modernes. Les comprendre, même à un niveau conceptuel, est un atout précieux pour appréhender l’évolution de l’écosystème au-delà des simples tokens spéculatifs.
