Современная теория системы нулевых знаний восходит к pioneering статье Goldwasser, Micali и Rackoff 1985 года. В этой статье рассматривается, как в интерактивных системах можно доказать правильность утверждения с минимальным обменом знаниями. Эта концепция заложила основу для нулевых знаний, однако ранние системы имели недостатки в эффективности и практичности.
За последние десять лет, с ростом криптографии в области криптовалют, технологии zk-SNARKs испытали быстрый рост. Исследования сосредоточены на разработке универсальных, неинтерактивных протоколов с ограниченным объемом доказательства. Основная проблема заключается в балансировке скорости доказательства, скорости валидации и размера объема доказательства.
В 2010 году короткое парное неинтерактивное доказательство нулевого знания, предложенное Гротом, стало важным основанием теории zk-SNARKs. В 2015 году Zcash применил нулевое знание для защиты конфиденциальности транзакций, что открыло широкое применение этой технологии в реальных сценариях.
Другие ключевые достижения включают:
Протокол Пиноккио 2013 года: повысил эффективность доказательства и верификации
2016 год Groth16: дальнейшая оптимизация размера доказательства и скорости проверки
2017 год Bulletproofs: предложена краткая схема доказательства без доверительной настройки
2018 год zk-STARKs: введение после квантовой безопасности технологий нулевых знаний
Кроме того, новые решения, такие как PLONK и Halo2, также принесли важные улучшения для zk-SNARKs.
Два, основные применения zk-SNARKs
Технология zk-SNARKs в основном применяется в двух областях: защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
защита конфиденциальности
Ранние проекты приватных транзакций, такие как Zcash и Monero, вызывали большой интерес, но из-за фактического спроса, который оказался ниже ожиданий, они сейчас отошли на второй план. Тем не менее, защита конфиденциальности по-прежнему является важным направлением исследований.
Например, Zcash использует zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности транзакций. Основные этапы включают настройку системы, генерацию ключей, эмиссию токенов, создание доказательства транзакции, проверку и получение. Несмотря на то, что Zcash предлагает мощную защиту конфиденциальности, его дизайн на основе модели UTXO ограничивает интеграцию с другими приложениями, и фактический уровень использования остается низким.
В отличие от этого, Tornado Cash использует более универсальное решение для смешивания монет, работающее на базе сети Ethereum. Оно использует технологию zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности и безопасности транзакций, одновременно сохраняя совместимость с существующей экосистемой.
расширение
Применение zk-SNARKs в области масштабирования блокчейна в основном проявляется в технологии ZK Rollup. ZK Rollup значительно увеличивает способность обработки транзакций, обрабатывая большое количество транзакций вне цепочки, а затем отправляя сжатое доказательство в основную цепь.
Преимущества ZK Rollup включают низкие комиссии, быстрое окончательное подтверждение и защиту конфиденциальности. Однако он также сталкивается с такими проблемами, как высокая вычислительная сложность и необходимость доверенной настройки. В настоящее время проекты, такие как StarkNet, zkSync, Aztec Connect и Polygon Hermez, активно способствуют развитию технологии ZK Rollup.
Ключевым вопросом является совместимость ZK-систем с виртуальной машиной Ethereum (EVM). Разные проекты применяют разные стратегии: некоторые выбирают полную совместимость с операциями EVM, другие разрабатывают новые виртуальные машины, чтобы учесть дружелюбие к ZK и совместимость с Solidity. Недавние прорывы в области совместимости EVM предоставили разработчикам больше возможностей и, как ожидается, ускорят распространение технологий ZK.
Три. Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs (零知识简洁非交互式知识论证) является одной из самых широко используемых технологий доказательства с нулевыми знаниями. Она обладает следующими особенностями:
zk-SNARKs: не раскрывая дополнительную информацию
Простота: процесс проверки быстрый, объем доказательства мал
Непосредственный: не требует многократного взаимодействия
Доказывает: обладает вычислительной надежностью
Познавательность: доказатель должен знать действительную информацию, чтобы создать доказательство
Реализация zk-SNARK обычно включает в себя следующие шаги:
Преобразуйте задачу в арифметическую цепь
Преобразование схемы в форму R1CS (Rank-1 Constraint System)
Преобразование R1CS в QAP (Квадратная арифметическая программа)
Генерация доверенной настройки, включая ключи доказательства и ключи проверки
Генерация и верификация zk-SNARKs
Эта технология предоставляет мощные инструменты для защиты конфиденциальности и масштабирования блокчейна, но её сложность также приносит некоторые вызовы, такие как безопасность доверительной настройки и устойчивость к квантовым вычислениям. С углублением исследований zk-SNARKs и его производные технологии будут продолжать способствовать инновациям и развитию блокчейн-технологий.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
12 Лайков
Награда
12
4
Поделиться
комментарий
0/400
MindsetExpander
· 07-13 02:12
zk бык批啊
Посмотреть ОригиналОтветить0
MrRightClick
· 07-10 06:41
Расширение — это всего лишь предлог.
Посмотреть ОригиналОтветить0
OnchainDetective
· 07-10 06:32
Хе-хе, с 1985 года начали закладывать мины, это не просто.
zk-SNARKs: теоретическое развитие, применение в области конфиденциальности и новые направления расширения Блокчейн
zk-SNARKs: от теории к практике
Один. Развитие zk-SNARKs
Современная теория системы нулевых знаний восходит к pioneering статье Goldwasser, Micali и Rackoff 1985 года. В этой статье рассматривается, как в интерактивных системах можно доказать правильность утверждения с минимальным обменом знаниями. Эта концепция заложила основу для нулевых знаний, однако ранние системы имели недостатки в эффективности и практичности.
За последние десять лет, с ростом криптографии в области криптовалют, технологии zk-SNARKs испытали быстрый рост. Исследования сосредоточены на разработке универсальных, неинтерактивных протоколов с ограниченным объемом доказательства. Основная проблема заключается в балансировке скорости доказательства, скорости валидации и размера объема доказательства.
В 2010 году короткое парное неинтерактивное доказательство нулевого знания, предложенное Гротом, стало важным основанием теории zk-SNARKs. В 2015 году Zcash применил нулевое знание для защиты конфиденциальности транзакций, что открыло широкое применение этой технологии в реальных сценариях.
Другие ключевые достижения включают:
Кроме того, новые решения, такие как PLONK и Halo2, также принесли важные улучшения для zk-SNARKs.
Два, основные применения zk-SNARKs
Технология zk-SNARKs в основном применяется в двух областях: защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
защита конфиденциальности
Ранние проекты приватных транзакций, такие как Zcash и Monero, вызывали большой интерес, но из-за фактического спроса, который оказался ниже ожиданий, они сейчас отошли на второй план. Тем не менее, защита конфиденциальности по-прежнему является важным направлением исследований.
Например, Zcash использует zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности транзакций. Основные этапы включают настройку системы, генерацию ключей, эмиссию токенов, создание доказательства транзакции, проверку и получение. Несмотря на то, что Zcash предлагает мощную защиту конфиденциальности, его дизайн на основе модели UTXO ограничивает интеграцию с другими приложениями, и фактический уровень использования остается низким.
В отличие от этого, Tornado Cash использует более универсальное решение для смешивания монет, работающее на базе сети Ethereum. Оно использует технологию zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности и безопасности транзакций, одновременно сохраняя совместимость с существующей экосистемой.
расширение
Применение zk-SNARKs в области масштабирования блокчейна в основном проявляется в технологии ZK Rollup. ZK Rollup значительно увеличивает способность обработки транзакций, обрабатывая большое количество транзакций вне цепочки, а затем отправляя сжатое доказательство в основную цепь.
Преимущества ZK Rollup включают низкие комиссии, быстрое окончательное подтверждение и защиту конфиденциальности. Однако он также сталкивается с такими проблемами, как высокая вычислительная сложность и необходимость доверенной настройки. В настоящее время проекты, такие как StarkNet, zkSync, Aztec Connect и Polygon Hermez, активно способствуют развитию технологии ZK Rollup.
Ключевым вопросом является совместимость ZK-систем с виртуальной машиной Ethereum (EVM). Разные проекты применяют разные стратегии: некоторые выбирают полную совместимость с операциями EVM, другие разрабатывают новые виртуальные машины, чтобы учесть дружелюбие к ZK и совместимость с Solidity. Недавние прорывы в области совместимости EVM предоставили разработчикам больше возможностей и, как ожидается, ускорят распространение технологий ZK.
Три. Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs (零知识简洁非交互式知识论证) является одной из самых широко используемых технологий доказательства с нулевыми знаниями. Она обладает следующими особенностями:
Реализация zk-SNARK обычно включает в себя следующие шаги:
Эта технология предоставляет мощные инструменты для защиты конфиденциальности и масштабирования блокчейна, но её сложность также приносит некоторые вызовы, такие как безопасность доверительной настройки и устойчивость к квантовым вычислениям. С углублением исследований zk-SNARKs и его производные технологии будут продолжать способствовать инновациям и развитию блокчейн-технологий.