सिल्वियो मिकाली (Silvio Micali): बिना बताए साबित करना

सिल्वियो मिकाली (Silvio Micali) और उनके सहयोगियों के आने से पहले, क्रिप्टोग्राफी चालाक चालों का एक शिल्प हुआ करती थी, जिसका मूल्यांकन इस बात से होता था कि क्या अभी तक किसी ने उन्हें तोड़ने में सफलता हासिल की है। मिकाली का करियर, जो उस शिल्प को वास्तविक गणितीय प्रमाणों वाले एक अनुशासन में बदलने में बीता, ने इस क्षेत्र के सबसे अजीब और सबसे सुंदर विचारों में से एक को जन्म दिया: किसी को यह विश्वास दिलाने का एक तरीका कि एक बयान सच है, जबकि उसे इस बात की कोई अतिरिक्त जानकारी नहीं दी जाती कि ऐसा क्यों है।

रोम से बर्कले तक

सिल्वियो मिकाली का जन्म 13 अक्टूबर 1954 को इटली में हुआ था। उन्होंने 1978 में रोम के ला सपिएन्ज़ा विश्वविद्यालय (La Sapienza University of Rome) से गणित में डिग्री प्राप्त की, फिर कंप्यूटर विज्ञान में पीएच.डी. के लिए अटलांटिक पार करके कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले गए, जिसे 1982 में मैनुअल ब्लूम (Manuel Blum) के मार्गदर्शन में पूरा किया, जो स्वयं क्रिप्टोग्राफिक सिद्धांत की सीमा पर काम करने वाले भविष्य के ट्यूरिंग पुरस्कार विजेता थे। मिकाली 1983 में एमआईटी (MIT) के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान विभाग के संकाय में शामिल हुए और तब से वहीं बने हुए हैं, एमआईटी के कंप्यूटर विज्ञान और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस लेबोरेटरी के माध्यम से काम कर रहे हैं, इसके साथ ही उन्होंने पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय, टोरंटो विश्वविद्यालय और सिंघुआ विश्वविद्यालय में अतिरिक्त संकाय कार्य भी किए हैं।

सुरक्षा को सिद्ध करने योग्य बनाना

मिकाली की केंद्रीय वैज्ञानिक परियोजना, जिसे काफी हद तक शाफी गोल्डवासर (Shafi Goldwasser) के साथ साझेदारी में अंजाम दिया गया, क्रिप्टोग्राफी के सुरक्षा के पारंपरिक मानक — कि इसे अभी तक किसी ने तोड़ा नहीं है — को एक गणितीय मानक से बदलना था: एक ऐसा प्रमाण जिसके अनुसार इस योजना को तोड़ने के लिए एक ऐसी समस्या को हल करने की आवश्यकता होगी जिसके बारे में माना जाता है कि वह कम्प्यूटेशनल रूप से कठिन है। गोल्डवासर के साथ उन्होंने संभाव्य एन्क्रिप्शन (probabilistic encryption) विकसित किया, एक ऐसी विधि जो हर बार भेजे जाने पर एक ही संदेश को अलग तरह से एन्क्रिप्ट करती है, जिससे हमलों के एक ऐसे वर्ग का अंत हो गया जिसमें एक विरोधी केवल यह देखकर जानकारी प्राप्त कर सकता था कि दो सिphertext मेल खाते हैं। उनके संयुक्त ट्यूरिंग पुरस्कार के एसीएम (ACM) के अपने विवरण में उन्हें सिद्ध करने योग्य सुरक्षा के क्षेत्र की स्थापना करने और इस विचार को औपचारिक रूप देने का श्रेय दिया गया है कि क्रिप्टोग्राफिक सुरक्षा "पूर्ण होने के बजाय कम्प्यूटेशनल होनी चाहिए" — एक ऐसा पुनर्निर्मित दृष्टिकोण जिसने पूरे अनुशासन को एक कठोर आधार प्रदान किया जिसकी उसमें कमी थी। उनके द्वारा इंटरैक्टिव और संभाव्य प्रमाण प्रणालियों की शुरुआत ने भी क्रिप्टोग्राफी की सीमाओं से बहुत आगे तक कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत को सीधे तौर पर प्रभावित किया।

ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ (Zero-Knowledge Proofs)

मिकाली से जुड़ा सबसे प्रसिद्ध एकल विचार ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ है, जिसे गोल्डवासर और चार्ल्स राकॉफ (Charles Rackoff) के साथ सह-आविष्कृत किया गया था: एक ऐसा प्रोटोकॉल जिसमें एक "प्रूफ देने वाला" एक "सत्यापनकर्ता" को यह विश्वास दिलाता है कि एक बयान सच है — कि वे एक पासवर्ड जानते हैं, कि एक लेनदेन वैध है, कि एक ग्राफिक में एक निश्चित रंग है — बिना यह बताए कि यह क्यों सच है, यहाँ तक कि वह जानकारी भी दिए बिना जो सत्यापनकर्ता को स्वयं प्रमाण को फिर से बनाने की अनुमति देती है। पहली बार सुनने पर यह विरोधाभासी लगता है और जब इसे पेश किया गया था तो इसे एक गणितीय जिज्ञासा के रूप में माना गया था; तब से यह प्रमाणीकरण प्रणालियों का एक काम करने वाला घटक बन गया है और दशकों बाद, ब्लॉकचेन गोपनीयता तकनीक का हिस्सा बन गया है। मिकाली का व्यापक कार्य छद्م-यादृच्छिक फ़ंक्शन जनरेशन, सुरक्षित बहु-पक्षीय संगणना (कई पक्षों को एक-दूसरे को अपने निजी इनपुट का खुलासा किए बिना संयुक्त रूप से एक परिणाम की गणना करने की अनुमति देना), और ओब्लिवियस ट्रांसफर प्रोटोकॉल तक फैला हुआ है, जिनमें से प्रत्येक एक बिल्डिंग ब्लॉक है जो अब आधुनिक क्रिप्टोग्राफिक इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है।

सिद्धांत से स्टार्टअप तक

कई सिद्धांतकारों के विपरीत जो अपने विचारों को कागज़ पर छोड़ने से संतुष्ट रहते हैं, मिकाली ने अपने काम को पत्रिकाओं तक सीमित नहीं रखा। 2001 में उन्होंने कोरस्ट्रीट लिमिटेड (CoreStreet Ltd) की सह-स्थापना की, जो एक सुरक्षा कंपनी है जिसे बाद में 2009 में एक्टिवआइडेंटिटी (ActivIdentity) को बेच दिया गया, और 2000 के दशक की शुरुआत में एक शुरुआती डिजिटल माइक्रोपमेंट्स सिस्टम पेपरकॉइन (Peppercoin) बनाने में मदद की। 2017 में उन्होंने एल्गोरैंड (Algorand) की स्थापना की, जो दशकों के अपने क्रिप्टोग्राफिक सिद्धांत को एक सार्वजनिक, विकेन्द्रीकृत बहीखाता पर लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक प्रूफ-ऑफ-स्टेक ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म है — करियर के अंतिम दौर का एक ऐसा मोड़ जिसने एक ट्यूरिंग पुरस्कार विजेता को सीधे उस क्रिप्टोकरेंसी उद्योग के केंद्र में ला खड़ा किया, जिसके लिए उन्होंने एक अर्थ में, तीस वर्षों तक गणितीय आधार तैयार करने में बिताए थे।

मान्यता

मिकाली और गोल्डवासर को संयुक्त रूप से 2012 का एसीएम ए.एम. ट्यूरिंग पुरस्कार मिला, जिसे 2013 में प्रस्तुत किया गया, "क्रिप्टोग्राफी के विज्ञान के लिए जटिलता-सैद्धांतिक नींव रखने वाले परिवर्तनकारी कार्य के लिए।" मिकाली को इससे पहले 1993 में इंटरैक्टिव प्रूफ सिस्टम के सिद्धांत के लिए गोडेल पुरस्कार (Gödel Prize) और 2004 में गणित में उत्कृष्टता के लिए आरएसए पुरस्कार (RSA Award for Excellence in Mathematics) मिला था। वह नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज और नेशनल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग के सदस्य हैं, और 2017 में एसीएम फेलो बने।

सिल्वियो को जीनियस क्यों कहा जाता है

मिकाली को जीनियस कहने के लिए सबसे मजबूत सबूत उपाख्यानात्मक के बजाय वैचारिक है: ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ इस तरह का विचार है कि, एक बार जब आप इसे देखते हैं, तो यह स्पष्ट रूप से आवश्यक प्रतीत होता है और फिर भी पहली बार में इसकी कल्पना करने के लिए वास्तविक कल्पनाशील छलांग की आवश्यकता होती है — एक ऐसा प्रमाण जो खुद के अलावा कुछ भी साबित नहीं करता है। "सुरक्षा" को एक अनौपचारिक शिल्प से प्रमेयों और कमी वाले एक अनुशासन में बदलना, जिसे ट्यूरिंग पुरस्कार प्रशस्ति पत्र विशेष रूप से सम्मानित करता है, के लिए न केवल तकनीकी कौशल की आवश्यकता थी, बल्कि यह पूछने के लिए वैचारिक दुहसाहस की भी आवश्यकता थी कि गोपनीयता की गणितीय परिभाषा कैसी दिखेगी। यहाँ आवश्यक ईमानदारी यह है कि यह सब एकल काम नहीं था। ट्यूरिंग पुरस्कार संयुक्त रूप से मिकाली और शाफी गोल्डवासर को गया, और ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ पेपर स्वयं तीन लेखकों — गोल्डवासर, मिकाली और चार्ल्स राकॉफ — को श्रेय देता है, जिससे यह किसी एक व्यक्ति की अलग-थलग अंतर्दृष्टि के बजाय निरंतर साझेदारी के माध्यम से निर्मित एक मूलभूत विचार का पाठ्यपुस्तक मामला बन जाता है। मिकाली के बाद के एकल उद्यम, कोरस्ट्रीट और एल्गोरैंड, वाणिज्यिक और औद्योगिक वास्तविकता पर अपने स्वयं के सिद्धांत को दांव पर लगाने की व्यक्तिगत इच्छा दिखाते हैं, लेकिन सैद्धांतिक कोर जो उन्हें "जी जीनियस" लेबल अर्जित करता है, पुरस्कार प्रशस्ति पत्र सहित हर विवरण के अनुसार, एक साझा उपलब्धि थी।

विरासत

मिकाली के काम ने इस बात के लिए आधार रेखा को रीसेट कर दिया कि एक क्रिप्टोग्राफिक सिस्टम को सुरक्षित कहने का क्या अर्थ है, और ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ विशेष रूप से अपनी मूल अस्पष्टता से आगे निकलकर बुनियादी ढांचा बन गए हैं — प्रमाणीकरण प्रोटोकॉल, गोपनीयता-संरक्षण ब्लॉकचेन सिस्टम और सत्यापन योजनाओं में उपयोग किया जाता है जो तब मौजूद नहीं थे जब उन्होंने और गोल्डवासर ने पहली बार इस विचार का वर्णन किया था। शुद्ध सिद्धांत से रोजमर्रा की तैनात तकनीक तक बहुत कम क्रिप्टोग्राफिक अवधारणाएं इतनी दूर तक यात्रा कर चुकी हैं। एक ऐसा अनुशासन जिसे कभी गणितज्ञों द्वारा इंजीनियरिंग के बाद के विचार के रूप में खारिज कर दिया गया था, अब इसका अपना जटिलता-सैद्धांतिक आधार है, जिसे किसी भी गंभीर कंप्यूटर विज्ञान पाठ्यक्रम में कम्प्यूेजबिलिटी और एल्गोरिथम विश्लेषण के साथ पढ़ाया जाता है, यह काफी हद तक उस पुनर्निर्मित दृष्टिकोण का प्रत्यक्ष परिणाम है जिसे मिकाली और गोल्डवासर ने 1980 के दशक की शुरुआत में आगे बढ़ाया था — यह पूछने से बदलाव कि क्या कोई योजना पहले ही टूट चुकी है, यह पूछने के लिए कि इसे तोड़ने योग्य बनाने के लिए ब्रह्मांड के बारे में वास्तव में क्या सच होना चाहिए।