Dokazi bez znanja za privatnu provjeru prometa u dVPN-u

Problem s tradicionalnim bilježenjem mrežnog prometa

Jeste li se ikada zapitali zašto povjeravamo svaku svoju digitalnu tajnu nasumičnoj tvrtki u nekoj stranoj državi? Kada malo bolje razmislite, to je prilično neobično. Plaćamo za privatnost, ali zapravo samo premještamo svoje podatke iz baze pružatelja internetskih usluga u bazu pružatelja VPN usluga.

Glavni problem leži u tome što većina servisa tvrdi da provodi politiku "bez bilježenja podataka" (no-logs), ali vi to doslovno nemate kako provjeriti. To je, u najboljem slučaju, obećanje na časnu riječ.

• Rizik od "Honeypota": Centralizirani poslužitelji su goleme mete. Ako vlada ili haker upadnu u sustav, dobivaju pristup podacima svih korisnika odjednom.
• Iznevjerena obećanja: Bili smo svjedoci slučajeva u kojima su pružatelji usluga s "no-log" politikom predali podatke pod pritiskom nadležnih tijela.
• Skriveni metapodaci: Čak i ako ne bilježe vaš "promet", često zadržavaju vremenske oznake ili IP adrese radi "rješavanja tehničkih problema", što se i dalje može iskoristiti za vašu identifikaciju.

Decentralizirani VPN-ovi (dVPN) pokušavaju riješiti ovaj problem koristeći P2P mrežu u kojoj obični ljudi dijele svoj višak propusnosti. No, sustav još uvijek nije savršen. Iako dVPN-ovi rješavaju problem centralizacije, uvode novi izazov povjerenja: pojedinačnog operatera čvora. Budući da nasumična osoba usmjerava vaše podatke, javlja se opravdan strah da bi taj operater mogao nadzirati vaš promet.

Kao što je prikazano na Dijagramu 1, protok podataka se premješta iz centralnog čvorišta u distribuiranu mrežu (mesh), gdje se vaša veza prenosi preko više pojedinačnih čvorova umjesto kroz jedan veliki korporativni poslužitelj.

Prema izvješću portala Top10VPN iz 2024. godine, mnogi vodeći servisi i dalje imaju "nejasne" politike bilježenja podataka, unatoč drugačijem marketingu. U dVPN okruženju, brinu vas operateri čvorova koji bi mogli analizirati vaše pakete podataka. Uz to, mreža mora nekako dokazati da je čvor doista pružio uslugu, a da pritom ne vidi što ste točno radili.

Dakle, kako dokazati da se promet dogodio bez stvarnog uvida u taj promet? Tu stvari postaju iznimno zanimljive s primjenom dokaza s nultim znanjem (Zero-Knowledge Proofs).

Što su zapravo dokazi s nultim znanjem?

Zamislite da želite dokazati prijatelju da imate ključ zaključane kutije, ali mu zapravo ne želite pokazati sam ključ niti ono što se nalazi unutra. Kako ćete to izvesti, a da mu ga jednostavno ne predate u ruke?

Upravo u tome leži magija dokaza s nultim znanjem (Zero-Knowledge Proofs - ZKP). To je kriptografska metoda kojom jedna strana (dokazivač) može dokazati drugoj strani (provjeritelju) da je određena tvrdnja istinita, bez otkrivanja bilo kakvih informacija osim same činjenice da je tvrdnja točna.

Zamislite kružnu špilju s tajnim vratima na dnu za koja je potrebna lozinka. Ako vam želim dokazati da znam lozinku, a da vam je pritom ne otkrijem, mogu ući u špilju, a vi ćete gledati kako izlazim s druge strane. Nećete čuti lozinku, ali ćete znati da je moram imati kako bih prošao kroz vrata.

• Financije: Banke mogu potvrditi da imate dovoljno novca za hipoteku bez uvida u vašu cjelokupnu povijest transakcija ili točno stanje računa.
• Zdravstvo: Istraživač može potvrditi da pacijent ima specifičan genski marker za studiju, a da pritom nikada ne vidi pacijentovo ime ili druge privatne medicinske podatke.
• Trgovina: Dokazivanje da ste stariji od 18 ili 21 godine prilikom kupnje proizvoda na internetu bez dijeljenja vašeg točnog datuma rođenja ili kućne adrese.
• Mrežni promet: Dokazivanje da je podatkovni paket poslan od točke A do točke B bez otkrivanja sadržaja poruke ili identiteta pošiljatelja.

Dijagram 2 ilustrira ovu logiku prikazujući kako "Dokazivač" šalje matematički dokaz "Provjeritelju", čime potvrđuje istinitost tvrdnje bez dijeljenja pozadinskih podataka.

Prema Chainlinku, ZKP sustavi poput zk-SNARKs postaju zlatni standard za privatnost jer su "neinteraktivni", što znači da je dokaz samo jedan mali dio podataka koji se šalje jednokratno.

U svijetu decentraliziranih VPN-ova (dVPN), ovo je revolucionarno. To znači da čvor može dokazati da je ispravno usmjerio vaše podatke, a da pritom nikada nije "vidio" same podatkovne pakete. No, kako to zapravo primijeniti na kompleksan internetski promet? Tu tehnologija postaje još zanimljivija.

Implementacija ZKP-a na tržištu propusnosti

Dakle, kako zapravo platiti nekome za propusnost (bandwidth) bez znanja o tome što šalje ili kamo ti podaci idu? Zvuči kao paradoks, zar ne – dokazati da je posao obavljen, a pritom sam sadržaj posla zadržati u potpunoj tajnosti.

Na tržištu propusnosti koristimo zk-SNARK protokole kako bismo verificirali da je čvor (node) doista prenio 500 MB podataka za korisnika. Čvor pruža "dokaz" da zaglavlja paketa odgovaraju očekivanom protokolu i veličini, ali stvarni korisni teret (payload) – vaša e-pošta, lozinke ili memovi s mačkama – ostaje kriptiran i nevidljiv operatoru čvora.

• Validacija paketa: Mreža provjerava jesu li paketi ispravne veličine i učestalosti bez "zavirivanja" u njihov sadržaj. To sprječava čvorove da šalju prazne, bezvrijedne podatke samo kako bi prikupljali (farmali) nagrade.
• Sybil zaštita: Osigurava da jedna osoba ne pokreće 100 lažnih čvorova na jednom uređaju kako bi "dijelila" propusnost sama sa sobom. To funkcionira jer ZKP može dokazati da čvor ima jedinstveni hardverski potpis ili "Dokaz o doprinosu" (Proof of Contribution) bez otkrivanja specifičnog identiteta čvora.
• Privatnost na prvom mjestu: Čak i ako je operator čvora tehnički potkovan, ne može vidjeti vašu odredišnu IP adresu jer dokaz validira samo činjenicu prijenosa, a ne i njegove detalje.

Prema istraživanju instituta Ingo Research, zk-SNARK-ovi omogućuju "sažetu" (succinct) verifikaciju, što znači da blockchain nije opterećen ogromnim datotekama; on samo provjerava minijaturni dokaz.

Tu na scenu stupa novac (ili tokeni). Koristimo pametne ugovore koji djeluju kao automatizirani, nepristrani posrednici (escrow). Kada se ZKP verificira, ugovor automatski isplaćuje naknadu pružatelju usluge čvora.

Izvješće Messarija iz 2023. o DePIN-u (Decentraliziranim mrežama fizičke infrastrukture) – što je samo stručan naziv za mreže koje grade i posjeduju korisnici umjesto velikih korporacija – sugerira da su tokenizirani poticaji jedini način za skaliranje P2P mreža kako bi postale konkurentne velikim pružateljima internetskih usluga (ISP).

Dijagram 3 prikazuje ciklus tržišta: korisnik traži propusnost, čvor je ustupa, generira se ZKP kao dokaz obavljenog rada, a pametni ugovor isplaćuje nagradu.

U osnovi, radi se o samoposlužnom automatu koji ne zahtijeva povjerenje (trustless). Pošaljete zahtjev, čvor odradi posao, matematika to dokaže, a plaćanje se izvrši trenutno. Nema potrebe za posrednikom koji bi "odobrio" transakciju.

U nastavku ćemo razmotriti tehničke prepreke poput opterećenja procesora (CPU) i latencije, koje otežavaju implementaciju ovog sustava u stvarnom svijetu.

Tehničke prepreke i budućnost DePIN-a

Ako je ova tehnologija toliko napredna, zašto je već svi ne koristimo? Istina je da "dokazivanje" nečega bez otkrivanja samih podataka predstavlja ogroman napor za vaše računalo.

Generiranje dokaza s nultim znanjem (zkp) nije nimalo lak zadatak. Iako je provjera takvog dokaza iznimno brza, osoba koja ga stvara – operater čvora – mora obaviti težak posao. Na običnom prijenosnom računalu to može uzrokovati primjetan skok u potrošnji procesora (CPU) i određeno kašnjenje.

• Procesorsko opterećenje: Stvaranje zk-SNARK dokaza zahtijeva složene matematičke operacije koje mogu usporiti promet u stvarnom vremenu. Ako vaš VPN djeluje sporo poput starog dial-up pristupa, nitko ga neće htjeti koristiti.
• Problemi s latencijom: U P2P mreži svaka je milisekunda bitna. Dodavanje "koraka provjere" svakom paketu podataka može frustrirati gamere ili ljude na videopozivima.
• Optimizacija: Programeri trenutno rade na "rekurzivnim dokazima" i hardverskom ubrzanju (poput korištenja grafičkih procesora - GPU) kako bi se ovi procesi odvijali u pozadini, a da korisnik to ni ne primijeti.

Prema tehničkom blogu tvrtke a16z crypto iz 2023. godine, učinkovitost generatora dokaza (provera) jedno je od najvećih uskih grla za skaliranje ovih sustava privatnosti.

Unatoč preprekama, krajnji cilj je mreža koju tehnološki divovi ne mogu jednostavno "ugasiti". Udruživanjem propusnosti iz tisuća kućanstava stvaramo distribuirani web koji je praktički nemoguće cenzurirati.

• Otpornost na cenzuru: Budući da ne postoji središnji poslužitelj koji se može blokirati, DePIN mreža nastavlja s radom čak i ako vlada pokuša "izvući utikač".
• Globalni doseg: Dobivate IP adresu iz stvarnog kućanstva, što streaming servisima ili vatrozidima (firewalls) znatno otežava da vas označe kao "korisnika VPN-a".

Iskreno govoreći, radi se o igri mačke i miša. No, kako tehnologija postaje učinkovitija, ovi P2P alati postat će jednako brzi i responzivni kao i centralizirana rješenja koja koristimo danas.

Kako se uključiti: Korisničko iskustvo

Prosječnom korisniku korištenje decentraliziranog VPN-a (dVPN) temeljenog na dokazima s nultim znanjem (ZKP) ne razlikuje se bitno od bilo koje druge uobičajene aplikacije. Postupak je jednostavan: preuzmete klijent, kliknete "poveži se", a složena matematika odrađuje svoj posao u pozadini.

Ono što je doista revolucionarno jest potencijal zarade. Ako kod kuće imate brz internet koji ne koristite dok spavate, možete pokrenuti vlastiti čvor. Jednostavno ostavite računalo uključeno, a DePIN protokol (decentralizirana fizička infrastruktura) isplaćuje vam nagrade u tokenima za propusnost koju dijelite s mrežom. To nije način za brzo bogaćenje, već prilika da svoj mjesečni račun za internet pretvorite u izvor pasivnog prihoda, dok istovremeno doprinosite izgradnji privatnijeg i slobodnijeg weba.

Zaključak: Internet bez potrebe za povjerenjem je moguć

Dakle, dolazimo li doista do točke u kojoj je "povjerenje" svedeno na običnu matematičku jednadžbu? Čini se da napokon ostavljamo iza sebe sumnjiva obećanja o "nema zapisa" (no-log) koja nitko zapravo nije mogao provjeriti.

Spajanjem dokaza s nultim znanjem (ZKP) i decentraliziranih mreža, gradimo web u kojem privatnost nije opcija koju kupujete, već sam način na koji sustav funkcionira. Riječ je o preuzimanju moći od golemih pružatelja internetskih usluga (ISP) i njezinom vraćanju u transparentno, P2P tržište.

• Verifikacija umjesto povjerenja: Ne morate vjerovati pružatelju usluge; blockchain protokol dokazuje da je rad obavljen bez ikakvog uvida u vaše podatke.
• Ekonomija dijeljenja: Obični ljudi mogu zarađivati nagrade za ustupanje svoje propusnosti, slično kao što Airbnb funkcionira za slobodne sobe.
• Globalna otpornost: Izvješće iz 2023. godine koje je objavio Syari (agregator podataka za DePIN) ističe da je decentraliziranu infrastrukturu mnogo teže cenzurirati ili ugasiti u usporedbi s tradicionalnim poslužiteljima.

Iskreno, tehnologija je još uvijek pomalo nezgrapna i zahtjevna za procesorsku snagu (CPU), ali smjer je jasan. Krećemo se prema internetu koji je privatni po zadanim postavkama i, iskreno govoreći, krajnje je vrijeme. Ostanite znatiželjni i razmislite o pokretanju vlastitog čvora – to je najbolji način da vidite budućnost na djelu.