تستند الأسس النظرية الحديثة لنظام إثبات المعرفة الصفرية إلى ورقة بحثية مهمة تم تقديمها في عام 1985 ونشرت في عام 1989. تناقش هذه الورقة كمية المعرفة المطلوبة لتأكيد صحة بيان من خلال عدة جولات من التفاعل في أنظمة الإثبات التفاعلية. إذا كان من الممكن إتمام الإثبات دون الكشف عن أي معلومات إضافية، فإنه يُطلق عليه اسم zk-SNARKs.
كانت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية في بدايتها تعاني من نقص في الكفاءة والجدوى، حيث كانت تقتصر بشكل رئيسي على المستوى النظري. على مدار العقد الماضي، ومع ظهور علم التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت إثباتات المعرفة الصفرية اتجاهًا بحثيًا مهمًا تدريجيًا. ومن بين ذلك، يعد تطوير بروتوكولات إثبات المعرفة الصفرية العامة وغير التفاعلية والتي تمتلك حجم إثبات محدود هدفًا رئيسيًا.
لقد جاء إنجاز كبير في إثباتات المعرفة الصفرية من ورقة بحثية نشرها غروث في عام 2010، مما وضع الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، قامت Zcash بتطبيق إثباتات المعرفة الصفرية لحماية خصوصية المعاملات، مما فتح آفاقاً أوسع للاستخدام.
بعد ذلك، ظهرت سلسلة من الإنجازات الأكاديمية الهامة باستمرار:
بروتوكول بينوكيو لعام 2013 ضغط زمن الإثبات والتحقق
تم تبسيط خطة Groth16 لعام 2016 لتقليل حجم الإثبات وزيادة كفاءة التحقق
تم تقديم خوارزمية Bulletproofs في عام 2017، والتي تحقق إثباتات zk-SNARKs غير التفاعلية القصيرة.
بروتوكول zk-STARKs الذي تم تقديمه في عام 2018 لا يحتاج إلى إعداد موثوق
تشمل التطورات المهمة الأخرى PLONK و Halo2، والتي قامت بتحسينات إضافية على zk-SNARKs.
2. تطبيقات zk-SNARKs النموذجية
أكثر مجالات تطبيق zk-SNARKs انتشارًا حاليًا هما حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، ظهرت في البداية مشاريع تمثيلية مثل Zcash وMonero. لكن بسبب عدم تلبية الطلب على المعاملات الخاصة للتوقعات، تراجعت هذه المشاريع تدريجياً إلى الصف الثاني.
فيما يتعلق بالتوسع، مع تحول إيثيريوم نحو نهج يركز على rollup، عادت حلول التوسع القائمة على zk-SNARKs إلى الواجهة.
معاملات الخصوصية
تشمل المشاريع التمثيلية للتداول الخاص:
Zcash: استخدام zk-SNARKs
مونيرو: استخدم المواد المضادة للرصاص
Tornado Cash: مجموعة خلط قائمة على الإيثيريوم، تستخدم zk-SNARKs
تتضمن عملية تداول Zcash إعداد النظام، إنشاء المفاتيح، سك العملة، التداول، التحقق، والاستلام. لكن Zcash لا يزال لديه بعض القيود، مثل نموذج UTXO، وصعوبة توسيع التطبيقات.
تورنادو كاش يعتمد تصميم بركة خلط واحدة كبيرة، مستندًا إلى شبكة الإيثيريوم، مما يوفر قابلية استخدام أفضل.
التوسع
يمكن استخدام zk-SNARKs لتوسيع الشبكة من الطبقة الأولى ( مثل Mina )، ويمكن أيضًا استخدامها لتوسيع الطبقة الثانية ( وهو zk-rollup ). الفكرة الأساسية لـ zk-rollup هي تجميع عدد كبير من المعاملات وتوليد zk-SNARKs، ثم التحقق من تحديث الحالة على السلسلة الرئيسية.
تتضمن مزايا zk-rollup انخفاض التكاليف، السرعة النهائية، حماية الخصوصية، وغيرها، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير، والأمان.
المشاريع الرئيسية للzk-rollup تشمل:
StarkNet(Starkware)
zkSync(Matter Labs)
أزتيك كونكت
بوليغون هيرميز ومدن
حلقة
قم بالتمرير
تُقسم هذه المشاريع في المسار التكنولوجي بشكل رئيسي إلى معسكرين كبيرين: SNARK و STARK، بالإضافة إلى ما إذا كانت تدعم التوافق مع EVM. يعتبر توافق EVM تحديًا تقنيًا مهمًا ونقطة تركيز تنافسية.
ثلاثاً، المبادئ الأساسية للـ zk-SNARKs
zk-SNARKs هي واحدة من أكثر حلول إثبات المعرفة الصفرية استخدامًا حاليًا. الاسم الكامل لها هو "إثبات المعرفة غير التفاعلي الموجز للمعرفة الصفرية".
تتضمن عملية إثبات zk-SNARKs الخطوات التالية:
تحويل المشكلة إلى دائرة
تحويل الدائرة إلى شكل R1CS
تحويل R1CS إلى شكل QAP
توليد معلمات عشوائية لإعداد موثوق
إنشاء والتحقق من zk-SNARKs
تضمن هذه العملية سلامة وموثوقية و zk-SNARKs البرهان.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 13
أعجبني
13
5
مشاركة
تعليق
0/400
BrokenYield
· منذ 19 س
إثباتات zk... لا زلت في انتظار ذلك "التطبيق القاتل" بصراحة... السوق يتحدث عن هذا منذ 2017، يالها من مفاجأة.
zk-SNARKs: التقنية الأساسية من الاختراقات النظرية إلى تطبيقات التوسع
zk-SNARKs: من النظرية إلى تطبيقات تطور المسار
١. تاريخ zk-SNARKs
تستند الأسس النظرية الحديثة لنظام إثبات المعرفة الصفرية إلى ورقة بحثية مهمة تم تقديمها في عام 1985 ونشرت في عام 1989. تناقش هذه الورقة كمية المعرفة المطلوبة لتأكيد صحة بيان من خلال عدة جولات من التفاعل في أنظمة الإثبات التفاعلية. إذا كان من الممكن إتمام الإثبات دون الكشف عن أي معلومات إضافية، فإنه يُطلق عليه اسم zk-SNARKs.
كانت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية في بدايتها تعاني من نقص في الكفاءة والجدوى، حيث كانت تقتصر بشكل رئيسي على المستوى النظري. على مدار العقد الماضي، ومع ظهور علم التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت إثباتات المعرفة الصفرية اتجاهًا بحثيًا مهمًا تدريجيًا. ومن بين ذلك، يعد تطوير بروتوكولات إثبات المعرفة الصفرية العامة وغير التفاعلية والتي تمتلك حجم إثبات محدود هدفًا رئيسيًا.
لقد جاء إنجاز كبير في إثباتات المعرفة الصفرية من ورقة بحثية نشرها غروث في عام 2010، مما وضع الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، قامت Zcash بتطبيق إثباتات المعرفة الصفرية لحماية خصوصية المعاملات، مما فتح آفاقاً أوسع للاستخدام.
بعد ذلك، ظهرت سلسلة من الإنجازات الأكاديمية الهامة باستمرار:
تشمل التطورات المهمة الأخرى PLONK و Halo2، والتي قامت بتحسينات إضافية على zk-SNARKs.
2. تطبيقات zk-SNARKs النموذجية
أكثر مجالات تطبيق zk-SNARKs انتشارًا حاليًا هما حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، ظهرت في البداية مشاريع تمثيلية مثل Zcash وMonero. لكن بسبب عدم تلبية الطلب على المعاملات الخاصة للتوقعات، تراجعت هذه المشاريع تدريجياً إلى الصف الثاني.
فيما يتعلق بالتوسع، مع تحول إيثيريوم نحو نهج يركز على rollup، عادت حلول التوسع القائمة على zk-SNARKs إلى الواجهة.
معاملات الخصوصية
تشمل المشاريع التمثيلية للتداول الخاص:
تتضمن عملية تداول Zcash إعداد النظام، إنشاء المفاتيح، سك العملة، التداول، التحقق، والاستلام. لكن Zcash لا يزال لديه بعض القيود، مثل نموذج UTXO، وصعوبة توسيع التطبيقات.
تورنادو كاش يعتمد تصميم بركة خلط واحدة كبيرة، مستندًا إلى شبكة الإيثيريوم، مما يوفر قابلية استخدام أفضل.
التوسع
يمكن استخدام zk-SNARKs لتوسيع الشبكة من الطبقة الأولى ( مثل Mina )، ويمكن أيضًا استخدامها لتوسيع الطبقة الثانية ( وهو zk-rollup ). الفكرة الأساسية لـ zk-rollup هي تجميع عدد كبير من المعاملات وتوليد zk-SNARKs، ثم التحقق من تحديث الحالة على السلسلة الرئيسية.
تتضمن مزايا zk-rollup انخفاض التكاليف، السرعة النهائية، حماية الخصوصية، وغيرها، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير، والأمان.
المشاريع الرئيسية للzk-rollup تشمل:
تُقسم هذه المشاريع في المسار التكنولوجي بشكل رئيسي إلى معسكرين كبيرين: SNARK و STARK، بالإضافة إلى ما إذا كانت تدعم التوافق مع EVM. يعتبر توافق EVM تحديًا تقنيًا مهمًا ونقطة تركيز تنافسية.
ثلاثاً، المبادئ الأساسية للـ zk-SNARKs
zk-SNARKs هي واحدة من أكثر حلول إثبات المعرفة الصفرية استخدامًا حاليًا. الاسم الكامل لها هو "إثبات المعرفة غير التفاعلي الموجز للمعرفة الصفرية".
تتضمن عملية إثبات zk-SNARKs الخطوات التالية:
تضمن هذه العملية سلامة وموثوقية و zk-SNARKs البرهان.