Сучасна теорія системи нульових знань походить з новаторської роботи Goldwasser, Micali та Rackoff 1985 року. У цій статті обговорюється, як у інтерактивних системах можна довести правильність твердження шляхом мінімального обміну знаннями. Ця концепція заклала основу для нульових знань, але ранні системи мали недоліки в ефективності та практичності.
Протягом останніх десяти років, з розвитком криптографії у сфері криптовалют, технологія zk-SNARKs зазнала швидкого розвитку. Дослідження зосереджені на розробці універсальних, неінтерактивних та обмежених за обсягом протоколів. Основними викликами є балансування швидкості доказів, швидкості верифікації та розміру обсягу доказів.
У 2010 році Грот запропонував короткий парний неінтерактивний zk-SNARKs, який став важливим каменем теорії zk-SNARKs. У 2015 році Zcash застосував нульові знання для захисту приватності транзакцій, відкривши широке використання цієї технології в практичних сценаріях.
Інші ключові досягнення включають:
Протокол Піноккіо 2013 року: підвищив ефективність доведення та верифікації
2016 рік Groth16: подальша оптимізація розміру доказу та швидкості верифікації
2017 рік Bulletproofs: запропоновано коротку схему доказів без потреби у довіреному налаштуванні
2018 рік zk-STARKs: впровадження постквантових безпечних zk-SNARKs технологій
Крім того, нові рішення, такі як PLONK, Halo2, також внесли важливі покращення в zk-SNARKs.
Два. Основні застосування zk-SNARKs
Технологія zk-SNARKs в основному застосовується у двох сферах: захисту приватності та масштабування блокчейну.
Захист конфіденційності
Ранні проекти з приватності, такі як Zcash і Monero, привертали широку увагу, але через те, що фактичний попит не виправдав очікувань, наразі вони відійшли на задній план. Проте захист приватності залишається важливим напрямком досліджень.
Наприклад, Zcash використовує zk-SNARKs для забезпечення конфіденційності транзакцій. Основні етапи включають налаштування системи, генерацію ключів, випуск токенів, створення доказів транзакцій, перевірку та отримання. Хоча Zcash забезпечує потужний захист конфіденційності, його дизайн на основі моделі UTXO обмежує інтеграцію з іншими додатками, а реальний рівень використання залишається низьким.
У порівнянні, Tornado Cash використовує більш загальний механізм змішування монет, що працює на основі мережі Ethereum. Він використовує технологію zk-SNARKs для забезпечення конфіденційності та безпеки транзакцій, одночасно підтримуючи сумісність з існуючою екосистемою.
розширення
zk-SNARKs в застосуванні для розширення блокчейну в основному проявляються у технології ZK Rollup. ZK Rollup значно підвищує здатність обробки транзакцій, обробляючи велику кількість транзакцій поза ланцюгом, а потім подаючи стиснене свідчення на основний ланцюг.
Переваги ZK Rollup включають низькі комісії, швидке остаточне підтвердження та захист конфіденційності. Однак він також стикається з викликами, такими як висока обчислювальна складність та необхідність у надійних налаштуваннях. Наразі проекти, такі як StarkNet, zkSync, Aztec Connect та Polygon Hermez, активно сприяють розвитку технології ZK Rollup.
Ключовим питанням є сумісність ZK-систем з віртуальною машиною Ethereum (EVM). Різні проекти обрали різні стратегії: деякі вирішили повністю сумісними з EVM-операціями, інші ж розробили нові віртуальні машини, щоб врахувати дружелюбність до ZK та сумісність з Solidity. Недавні досягнення у сфері сумісності з EVM надали розробникам більше вибору та можуть пришвидшити поширення технології ZK.
Три, основні принципи zk-SNARKs
zk-SNARK (零知识简洁非交互式知识论证) є однією з найпоширеніших технологій нульових доказів. Вона має такі характеристики:
zk-SNARKs: не розкриваючи додаткову інформацію
Стислість: процес перевірки швидкий, обсяг доказу малий
Непрямий: не потрібно багаторазових взаємодій
Доказ: має обчислювальну надійність
Інформативність: доводчик повинен знати дійсну інформацію, щоб побудувати доказ.
Реалізація zk-SNARK зазвичай включає такі етапи:
Перетворіть задачу на арифметичну схему
Перетворення електричної схеми у форму R1CS (Rank-1 Constraint System)
Перетворення R1CS на QAP (Квадратична арифметична програма)
Генерація надійних налаштувань, включаючи ключі доказу та ключі верифікації
Генерація та перевірка zk-SNARKs
Ця технологія є потужним інструментом для захисту конфіденційності блокчейну та масштабування, але її складність також приносить деякі виклики, такі як безпека довірчих налаштувань та стійкість до квантових обчислень. З поглибленням досліджень zk-SNARKs та його похідні технології продовжать сприяти інноваціям та розвитку технології блокчейн.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
12 лайків
Нагородити
12
4
Поділіться
Прокоментувати
0/400
MindsetExpander
· 07-13 02:12
zkбикпідка
Переглянути оригіналвідповісти на0
MrRightClick
· 07-10 06:41
Розширення — це лише виправдання.
Переглянути оригіналвідповісти на0
OnchainDetective
· 07-10 06:32
Ге-гей, почали закладати міни ще в 1985 році, це не просто!
zk-SNARKs: теоретичний розвиток, приватні застосування та нові тенденції розширення Блокчейн
zk-SNARKs технологія: від теорії до застосування
Один. Розвиток zk-SNARKs
Сучасна теорія системи нульових знань походить з новаторської роботи Goldwasser, Micali та Rackoff 1985 року. У цій статті обговорюється, як у інтерактивних системах можна довести правильність твердження шляхом мінімального обміну знаннями. Ця концепція заклала основу для нульових знань, але ранні системи мали недоліки в ефективності та практичності.
Протягом останніх десяти років, з розвитком криптографії у сфері криптовалют, технологія zk-SNARKs зазнала швидкого розвитку. Дослідження зосереджені на розробці універсальних, неінтерактивних та обмежених за обсягом протоколів. Основними викликами є балансування швидкості доказів, швидкості верифікації та розміру обсягу доказів.
У 2010 році Грот запропонував короткий парний неінтерактивний zk-SNARKs, який став важливим каменем теорії zk-SNARKs. У 2015 році Zcash застосував нульові знання для захисту приватності транзакцій, відкривши широке використання цієї технології в практичних сценаріях.
Інші ключові досягнення включають:
Крім того, нові рішення, такі як PLONK, Halo2, також внесли важливі покращення в zk-SNARKs.
Два. Основні застосування zk-SNARKs
Технологія zk-SNARKs в основному застосовується у двох сферах: захисту приватності та масштабування блокчейну.
Захист конфіденційності
Ранні проекти з приватності, такі як Zcash і Monero, привертали широку увагу, але через те, що фактичний попит не виправдав очікувань, наразі вони відійшли на задній план. Проте захист приватності залишається важливим напрямком досліджень.
Наприклад, Zcash використовує zk-SNARKs для забезпечення конфіденційності транзакцій. Основні етапи включають налаштування системи, генерацію ключів, випуск токенів, створення доказів транзакцій, перевірку та отримання. Хоча Zcash забезпечує потужний захист конфіденційності, його дизайн на основі моделі UTXO обмежує інтеграцію з іншими додатками, а реальний рівень використання залишається низьким.
У порівнянні, Tornado Cash використовує більш загальний механізм змішування монет, що працює на основі мережі Ethereum. Він використовує технологію zk-SNARKs для забезпечення конфіденційності та безпеки транзакцій, одночасно підтримуючи сумісність з існуючою екосистемою.
розширення
zk-SNARKs в застосуванні для розширення блокчейну в основному проявляються у технології ZK Rollup. ZK Rollup значно підвищує здатність обробки транзакцій, обробляючи велику кількість транзакцій поза ланцюгом, а потім подаючи стиснене свідчення на основний ланцюг.
Переваги ZK Rollup включають низькі комісії, швидке остаточне підтвердження та захист конфіденційності. Однак він також стикається з викликами, такими як висока обчислювальна складність та необхідність у надійних налаштуваннях. Наразі проекти, такі як StarkNet, zkSync, Aztec Connect та Polygon Hermez, активно сприяють розвитку технології ZK Rollup.
Ключовим питанням є сумісність ZK-систем з віртуальною машиною Ethereum (EVM). Різні проекти обрали різні стратегії: деякі вирішили повністю сумісними з EVM-операціями, інші ж розробили нові віртуальні машини, щоб врахувати дружелюбність до ZK та сумісність з Solidity. Недавні досягнення у сфері сумісності з EVM надали розробникам більше вибору та можуть пришвидшити поширення технології ZK.
Три, основні принципи zk-SNARKs
zk-SNARK (零知识简洁非交互式知识论证) є однією з найпоширеніших технологій нульових доказів. Вона має такі характеристики:
Реалізація zk-SNARK зазвичай включає такі етапи:
Ця технологія є потужним інструментом для захисту конфіденційності блокчейну та масштабування, але її складність також приносить деякі виклики, такі як безпека довірчих налаштувань та стійкість до квантових обчислень. З поглибленням досліджень zk-SNARKs та його похідні технології продовжать сприяти інноваціям та розвитку технології блокчейн.