इथेरियम के सह-संस्थापक विटालिक बुटेरिन का कहना है कि क्रिप्टोग्राफी की सबसे कठिन समस्या अभी भी अनसुलझी है।

ओब्सफिकेशन वास्तव में क्या करता है

क्रिप्टो में ज़्यादातर लोग एन्क्रिप्शन से परिचित हैं, जो ट्रांज़िट में डेटा को छिपाता है, और ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ़ से, जो डेटा का खुलासा किए बिना उसकी पुष्टि करते हैं। ऑब्फुस्केशन कुछ अलग करता है: यह कोड को ही छिपाता है।

इसे इस तरह समझें। एन्क्रिप्शन एक पत्र को लिफाफे के अंदर लॉक कर देता है। ऑब्फुस्केशन उस मशीन को उलझा देता है जो पत्र लिखती है ताकि कोई भी, यहाँ तक कि उसे चलते हुए देखने वाला भी, यह पता न लगा सके कि यह कैसे काम करती है।

विटालिक ब्यूटारिन ने अपने नवीनतम ब्लॉग पोस्ट में जिस विशिष्ट संस्करण का वर्णन किया है, उसे अविभेद्यता अस्पष्टता (indistinguishability obfuscation), या iO कहा जाता है। सरल शब्दों में, iO का मतलब है कि यदि दो प्रोग्राम एक ही काम करते हैं लेकिन अलग-अलग आंतरिक तर्क का उपयोग करते हैं, तो अस्पष्ट करने के बाद आप उन्हें अलग नहीं कर सकते। प्रोग्राम चलता है, वास्तविक परिणाम उत्पन्न करता है, और इस बारे में कुछ भी प्रकट नहीं करता कि वह वहां कैसे पहुंचा।

ब्लॉकचेन को इसकी आवश्यकता क्यों है

विश्लेषण में, बुटेरिन ने iO को सीधे ब्लॉकचेन उपयोग के मामले से जोड़ा। अस्पष्ट (ओबफुस्केटेड) प्रोग्राम खुद को कॉपी किए जाने से नहीं रोक सकते, जिसका अर्थ है कि वे बैलेंस या लेनदेन के रिकॉर्ड जैसी स्थिति (स्टेट) को नहीं रख सकते। यह ठीक वही है जो ब्लॉकचेन करते हैं।

ब्यूटारिन ने लिखा, "दोनों को मिलाएं, और परिणाम 'विश्वासहीन विश्वसनीय तीसरे पक्ष' के करीब कुछ है।" एक ऐसी प्रणाली जो नियमों को लागू करती है, इनपुट को संसाधित करती है, और ईमानदार आउटपुट उत्पन्न करती है, जिसके लिए किसी को भी इसे बनाने वालों पर भरोसा करने की आवश्यकता नहीं है।

एक ठोस उदाहरण: एक सुरक्षित, निजी, छेड़छाड़-प्रतिरोधी मतदान प्रणाली जिसमें कोई मल्टीसिग समिति न हो, कोई छोटे समूह द्वारा संचालित विश्वसनीय सेटअप न हो, और यह मानने की कोई आवश्यकता न हो कि कम से कम कुछ प्रतिभागी ईमानदार रहेंगे।

अब तक की प्रगति

शोधकर्ताओं ने iO का एक प्रमाणित रूप से सुरक्षित संस्करण बनाने की कोशिश में लगभग 20 साल बिताए हैं। शुरुआती तरीके बार-बार असफल हुए। बुटेरिन ने 2001 के एक प्रमुख परिणाम का हवाला दिया जो यह दर्शाता है कि अस्पष्टता का आदर्श संस्करण गणितीय रूप से असंभव है। फिर शोधकर्ताओं ने अगले सर्वोत्तम लक्ष्य के रूप में iO की ओर रुख किया।

हाल के वर्षों में, इस क्षेत्र ने एक मील का पत्थर हासिल किया है। क्रिप्टोग्राफर अब ऐसे निर्माणों के साथ काम करते हैं जो ब्यूटरिन द्वारा "उचित सुरक्षा मान्यताओं" (reasonable security assumptions) के तहत iO को प्राप्त करते हैं। यह वास्तविक प्रगति है।

समस्या: ब्रह्मांड से भी लंबे रनटाइम

समस्या रनटाइम की है। वर्तमान iO योजनाएं तकनीकी रूप से बहुपद (polynomial) हैं, जिसका अर्थ है कि वे घातीय रूप से बढ़ने के बजाय इनपुट आकार के साथ बढ़ती हैं। लेकिन बुटेरिन ने वास्तविक ओवरहेड को "ब्रह्मांडीय" (galactic) बताया।

ये योजनाएँ एक-दूसरे के अंदर उन्नत क्रिप्टोग्राफिक उपकरणों की कई परतों को स्टैक करके काम करती हैं। प्रत्येक परत अपने नीचे वाली परत को लपेटती है। परिणाम एक ऐसी प्रणाली है जहाँ एक इनपुट को प्रोसेस करने में 10 की घात 10 से अधिक के अनुमानित ओवरहेड फैक्टर की आवश्यकता हो सकती है, और सुरक्षा आवश्यकताओं के कारण साइफरटेक्स्ट का आकार मानक संरचनाओं की तुलना में हजारों गुना बड़ा हो जाता है।

ब्यूटेरिन का अनुमान है: वर्तमान योजनाओं पर अपेक्षित रनटाइम ब्रह्मांड की आयु से भी अधिक है।

आगे बढ़ने के 3 तरीके

ब्यूटरिन ने उन तीन रास्तों की रूपरेखा प्रस्तुत की जिन पर शोधकर्ता काम कर रहे हैं:

• स्मार्ट इंजीनियरिंग और एआई सहायता का उपयोग करके मौजूदा संरचनाओं के ढेर को अनुकूलित करना, ताकि प्रत्येक बाधा से कई गुना कमी की जा सके, ठीक उसी तरह जैसे 2010 के बाद SNARK प्रदर्शन में नाटकीय रूप से सुधार हुआ था।
• अधिक आक्रामक लेकिन सरल क्रिप्टोग्राफिक मान्यताओं का उपयोग करके iO का निर्माण करना, व्यावहारिक गति के लिए कुछ सैद्धांतिक कठोरता का त्याग करना।
• अस्पष्टीकरण (obfuscation) के लिए एक पूरी तरह से नया दृष्टिकोण खोजना, संभवतः उस जाली-आधारित गणित (lattice-based math) के बाहर जो आज के अधिकांश कार्यों का आधार है।

क्रिप्टो के लिए इसका क्या मतलब है

ब्यूटेरिन ने दांव को स्पष्ट रूप से बताया। यदि उन रास्तों में से कोई भी सफल हो जाता है, तो परिणाम एक ऐसी क्रिप्टोग्राफी का होगा जहाँ किसी भी प्रोटोकॉल को एक विश्वसनीय तीसरे पक्ष के साथ वर्णित किया जा सकता है, उसे उसके बिना बनाया जा सकता है। इसमें निजी स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट, गुमनाम प्रमाणपत्र प्रणालियाँ, संवेदनशील डेटा पर एन्क्रिप्टेड गणना, और शासन प्रणालियाँ शामिल हैं जिन्हें अंदरूनी लोग धोखा नहीं दे सकते।

"यदि हम किसी भी मार्ग में सफल हो जाते हैं, तो पुरस्कार बहुत बड़ा है: एक वास्तविक अर्थ में हम 'क्रिप्टोग्राफी को हल' कर चुके होंगे: कोई भी प्रोटोकॉल जिसे एक आदर्श विश्वसनीय तीसरे पक्ष का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है, बशर्ते कि प्रतिद्वंद्वी को घड़ी को पीछे घुमाने की अनुमति दी जाए, उसे सुरक्षित रूप से लागू किया जा सकेगा। लेकिन वहां पहुंचना अभी भी एक बड़ी चुनौती है," ब्यूटारिन ने निष्कर्ष निकाला।

यह तकनीक तैयार नहीं है। लेकिन रोडमैप, ब्यूटारिन ने लिखा, पहले से कहीं अधिक स्पष्ट है।