Análise Profundidade da Indústria de zk-SNARKs

zk-SNARKs(ZKP) tecnologia está se tornando cada vez mais importante no campo da blockchain, passando gradualmente da pesquisa teórica para a aplicação prática. Este artigo irá analisar abrangentemente o estado atual do desenvolvimento da tecnologia ZKP, cenários de aplicação e perspectivas futuras.

Um, zk-SNARKs Visão Geral

zk-SNARKs é uma técnica de criptografia que permite que um provador demonstre a veracidade de uma afirmação a um verificador, sem revelar nenhuma outra informação. Possui três características-chave: integridade, confiabilidade e zero conhecimento.

A tecnologia ZKP pode ser dividida em duas grandes categorias:

1. Prova interativa: requer múltiplas interações entre o provador e o verificador.
2. Prova não interativa: apenas uma ronda de interação é necessária para completar a verificação.

Os sistemas ZKP mais comuns incluem zk-SNARK, zk-STARK, Bulletproofs, entre outros. O zk-SNARK é o mais amplamente utilizado, mas requer uma configuração confiável; o zk-STARK não precisa de uma configuração confiável, mas o volume da prova é maior; os Bulletproofs são adequados para cálculos em pequena escala.

Dois, as principais aplicações de zk-SNARKs

1. Expansão da blockchain: ZK Rollup pode aumentar significativamente a capacidade de processamento da blockchain, sendo uma solução importante de escalabilidade Layer 2.

2. Proteção da privacidade: proteger a privacidade do usuário em cenários como transações financeiras e validação de identidade.

3. Validação de Dados: verificar a validade e integridade dos dados fora da cadeia.

4. Contrato inteligente: simplificar o processo de verificação de cálculos complexos.

5. Autenticação de identidade: implementar uma verificação de identidade anônima mas confiável.

6. Rastreio da cadeia de suprimentos: implementar a rastreabilidade dos produtos enquanto se protege os segredos comerciais.

7. Jogos e Metaverso: proteger a privacidade dos jogadores, validar a execução das regras do jogo.

Três, estado atual do ecossistema zk-SNARKs

1. Camada de infraestrutura:

   • Construção de circuitos: circom, ZoKrates, etc.
   • Sistema de prova: Groth16, PLONK, Halo2, entre outros
   • Contrato de verificação: contrato ZKP de blockchains públicas como Ethereum

2. Camada de ferramentas de desenvolvimento:

   • SDK:zkSync, StarkWare, etc.
   • Estruturas de desenvolvimento: Noir, Leo, etc.

3. Camada de Aplicação:

   • ZK Rollup:zkSync, StarkNet, etc.
   • Aplicações de privacidade: Tornado Cash, Aztec, etc.
   • Mercado de Dados: Swarm, ZKML, etc.

4. Camada de Cross-Chain:

   • Ponte Cross-Chain: Polygon zkEVM, etc.
   • Soluções de interoperabilidade: zkBridge, etc.

Os principais participantes do ecossistema incluem:

• Fornecedores de infraestrutura: como Consensys, Aztec, etc.
• Soluções de Layer 2: como Matter Labs, StarkWare, etc.
• Desenvolvedores de aplicativos: como Aleo, Mina, etc.
• Instituições de pesquisa: como a Fundação Ethereum, ZKProof, etc.

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