ATM 和加密资产交易所正在使用 ID 号和密码验证用户身份，以保护敏感的客户资产。但是，如果ATM配备了窃取设备或公司服务器被大规模黑客攻击，个人信息就会泄露，安全就会受到威胁。基于爱因斯坦的狭义相对论，加拿大和瑞士的一个研究团队设计了一种无需交换个人信息的不可破解的身份验证方法。
研究团队认为，在完全不披露个人信息的情况下进行身份验证是有效的，以对抗ATM等身份验证安全漏洞。这里的想法是一种称为零知识证明的交换方法。
零知识证明是一种交换方法，它允许您证明一个数学命题为真，而无需给出该命题为真以外的任何信息。例如，对于无法识别颜色的验证者 A，存在名为 B 的证明者，该证明者可以识别颜色，因此 B 可以识别颜色。
在这种情况下，A 双手拿着蓝色和红色的牌，在 B 上标记牌，看哪边是蓝色，哪边是红色。然后，A 将卡片隐藏在 B 后面使 B 不可见，替换它或假装替换它，并再次向 B 展示 2 张卡片。而如果你问他之前是怎么换牌的，能看颜色的B可以100%的概率回答有没有换过牌。一两个答案可能是一个偶然的答案，但是通过大量重复这个问题，可以证明即使在无法识别颜色的 A 中，B 也可以识别颜色。
自从零知识证明在 1980 年代首次正式化以来，它已被用于与密码资产相关的领域。然而，据说存在一些函数由于基于数学假设的限制而无法解码的问题，或者当作为前提的数学假设被推翻时安全性受到损害。因此，研究团队认为，他们基于爱因斯坦的狭义相对论使零知识证明更加稳健。
研究团队在零知识证明中使用了一个称为 3-colorability 问题的数学问题。三色问题是在一个节点通过两个链接连接到另一个节点的图中，每个连接的节点都被涂上不同的颜色，例如三种颜色。对于具有大量节点和链接的特定图形中的三色问题，尚未找到解决方案，无法实际解决。
新验证的身份验证方法是预先给证明者一张涂有三种颜色的巨大地图，在身份验证中，验证者向证明者询问节点颜色。三色问题太复杂了，无法解决，但由于证明者事先有正确的映射，它可以对你问的任何节点给出正确的答案。此外，通过定期更改绿色→蓝色、蓝色→红色和红色→绿色等内容，可以使黑客难以从证明者的答案中猜出地图。在现实场景中，想要提取现金的证明者可以执行此过程，例如将设备插入 ATM 机。
不过，研究团队指出，黑客在这个过程中倒装地图的可能性仍然很小，并不完美。这就像将两个大素数相加形成一个大数，分解它是困难的，但并非不可能。因此，基于爱因斯坦狭义相对论中信息不能比光速传播的原理，提出了进一步强化零知识证明的方法。
研究团队设计的技术是创建两对验证者和证明者，验证者从地图中随机选择两个相邻的节点，同时向两个证明者询问不同的节点颜色。在正确绘制的地图中，证明者回答的颜色必然不同，因为相邻节点的颜色不同。根据狭义相对论的原理，如果两个验证者之间的距离超过一定距离，信息就不能比光速传播得更快，因此即使是验证者之间的答案也无法传递信息。它是一种保证答案合法性的结构。
研究人员说，这种技术背后的想法就像警察的技术，可以在不同的房间审问两名嫌疑人，并阻止他们相互交流，研究人员说。在实际验证中，验证者和证明者之间在不到 3 秒的时间内提出了 300 万个问题，因此也排除了两个证明者的答案偶然重合的可能性。
事实上，因为研究团队在一对验证者和证明者相距 60 多米的状态下测试了这个概念，据说可以在不使用复杂和昂贵的技术的情况下将其付诸实践。在不久的将来，预计验证者之间的距离可以减少到 1m。相关信息可以在这里找到。