Cơ sở lý thuyết hiện đại của hệ thống chứng minh không kiến thức xuất phát từ một bài báo quan trọng được đề xuất vào năm 1985 và công bố vào năm 1989. Bài báo này khám phá lượng kiến thức cần trao đổi để chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố thông qua nhiều vòng tương tác trong hệ thống chứng minh tương tác. Nếu có thể hoàn thành chứng minh mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào, thì được gọi là chứng minh không kiến thức.
Các hệ thống zk-SNARK sớm đã thiếu hiệu quả và tính thực tiễn, chủ yếu chỉ dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Trong mười năm qua, với sự trỗi dậy của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK dần trở thành một hướng nghiên cứu quan trọng. Trong đó, phát triển các giao thức zk-SNARK chung, không tương tác và có kích thước chứng nhận hạn chế là một mục tiêu then chốt.
Một bước đột phá lớn của chứng minh không tri thức đến từ bài báo của Groth được công bố vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Năm 2015, Zcash đã áp dụng chứng minh không tri thức vào việc bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra các tình huống ứng dụng rộng rãi hơn.
Kể từ đó, một loạt các thành tựu học thuật quan trọng liên tục xuất hiện:
Giao thức Pinocchio năm 2013 đã nén thời gian chứng minh và xác minh.
Phương án Groth16 năm 2016 đã tinh giản kích thước chứng minh và nâng cao hiệu quả xác minh.
Thuật toán Bulletproofs được đề xuất vào năm 2017 đã thực hiện chứng minh không kiến thức phi tương tác ngắn gọn.
Giao thức zk-STARKs được đề xuất vào năm 2018 không cần thiết lập tin cậy.
Các tiến triển quan trọng khác bao gồm PLONK, Halo2, đã có những cải tiến hơn nữa đối với zk-SNARK.
Hai, ứng dụng điển hình của zk-SNARK
zk-SNARK hiện nay là hai lĩnh vực ứng dụng rộng rãi nhất là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng.
Trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư, các dự án tiêu biểu như Zcash, Monero đã xuất hiện sớm. Tuy nhiên, do nhu cầu giao dịch riêng tư không đạt như mong đợi, các dự án này dần dần lùi về phía sau.
Trong việc mở rộng, khi Ethereum chuyển sang lộ trình tập trung vào rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK lại trở thành tâm điểm.
giao dịch riêng tư
Các dự án tiêu biểu về giao dịch riêng tư bao gồm:
Zcash: Sử dụng zk-SNARKs
Monero: Sử dụng Bulletproofs
Tornado Cash: Bể trộn dựa trên Ethereum, sử dụng zk-SNARKs
Quy trình giao dịch của Zcash bao gồm các bước thiết lập hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, giao dịch, xác minh và nhận. Tuy nhiên, Zcash vẫn có một số hạn chế, chẳng hạn như dựa trên mô hình UTXO, khó mở rộng ứng dụng và các vấn đề khác.
Tornado Cash sử dụng thiết kế bể trộn đồng tiền lớn đơn lẻ, dựa trên mạng Ethereum, có tính linh hoạt tốt hơn.
mở rộng
zk-SNARK có thể được sử dụng cho mở rộng mạng lớp một ( như Mina ), cũng có thể được sử dụng cho mở rộng lớp hai ( tức là zk-rollup ). Ý tưởng cốt lõi của zk-rollup là tập hợp nhiều giao dịch và tạo ra zk-SNARK, sau đó xác minh cập nhật trạng thái trên chuỗi chính.
Lợi ích của zk-rollup bao gồm chi phí thấp, tính cuối cùng nhanh chóng, bảo vệ quyền riêng tư, nhưng cũng đối mặt với thách thức về khối lượng tính toán lớn và tính an toàn.
Hiện tại, các dự án zk-rollup chính bao gồm:
StarkNet(Starkware)
zkSync(Matter Labs)
Aztec Connect
Polygon Hermez và Miden
Loopring
Cuộn
Các dự án này chủ yếu được chia thành hai trại lớn là SNARK và STARK theo hướng công nghệ, cũng như việc hỗ trợ khả năng tương thích EVM hay không. Khả năng tương thích EVM là một thách thức kỹ thuật quan trọng và là điểm cạnh tranh.
Ba, nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK là một trong những giải pháp chứng minh không biết phổ biến nhất hiện nay. Tên đầy đủ của nó là "Chứng minh tri thức không tương tác ngắn gọn".
Quá trình chứng minh zk-SNARK chủ yếu bao gồm các bước sau:
Chuyển đổi vấn đề thành mạch điện
Chuyển đổi mạch thành dạng R1CS
Chuyển đổi R1CS thành dạng QAP
Tạo tham số ngẫu nhiên cho cài đặt đáng tin cậy
Tạo và xác minh zk-SNARK
Quá trình này đảm bảo tính toàn vẹn, độ tin cậy và zk-SNARK của chứng minh.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
13 thích
Phần thưởng
13
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
BrokenYield
· 19giờ trước
bằng chứng zk... vẫn đang chờ đợi "ứng dụng killer" thật lòng mà nói... thị trường đã hype điều này từ năm 2017 thật đáng tiếc
zk-SNARK: Từ đột phá lý thuyết đến công nghệ then chốt cho ứng dụng mở rộng
zk-SNARK: Từ lý thuyết đến ứng dụng
Một, lịch sử của zk-SNARK
Cơ sở lý thuyết hiện đại của hệ thống chứng minh không kiến thức xuất phát từ một bài báo quan trọng được đề xuất vào năm 1985 và công bố vào năm 1989. Bài báo này khám phá lượng kiến thức cần trao đổi để chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố thông qua nhiều vòng tương tác trong hệ thống chứng minh tương tác. Nếu có thể hoàn thành chứng minh mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào, thì được gọi là chứng minh không kiến thức.
Các hệ thống zk-SNARK sớm đã thiếu hiệu quả và tính thực tiễn, chủ yếu chỉ dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Trong mười năm qua, với sự trỗi dậy của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK dần trở thành một hướng nghiên cứu quan trọng. Trong đó, phát triển các giao thức zk-SNARK chung, không tương tác và có kích thước chứng nhận hạn chế là một mục tiêu then chốt.
Một bước đột phá lớn của chứng minh không tri thức đến từ bài báo của Groth được công bố vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Năm 2015, Zcash đã áp dụng chứng minh không tri thức vào việc bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra các tình huống ứng dụng rộng rãi hơn.
Kể từ đó, một loạt các thành tựu học thuật quan trọng liên tục xuất hiện:
Các tiến triển quan trọng khác bao gồm PLONK, Halo2, đã có những cải tiến hơn nữa đối với zk-SNARK.
Hai, ứng dụng điển hình của zk-SNARK
zk-SNARK hiện nay là hai lĩnh vực ứng dụng rộng rãi nhất là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng.
Trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư, các dự án tiêu biểu như Zcash, Monero đã xuất hiện sớm. Tuy nhiên, do nhu cầu giao dịch riêng tư không đạt như mong đợi, các dự án này dần dần lùi về phía sau.
Trong việc mở rộng, khi Ethereum chuyển sang lộ trình tập trung vào rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK lại trở thành tâm điểm.
giao dịch riêng tư
Các dự án tiêu biểu về giao dịch riêng tư bao gồm:
Quy trình giao dịch của Zcash bao gồm các bước thiết lập hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, giao dịch, xác minh và nhận. Tuy nhiên, Zcash vẫn có một số hạn chế, chẳng hạn như dựa trên mô hình UTXO, khó mở rộng ứng dụng và các vấn đề khác.
Tornado Cash sử dụng thiết kế bể trộn đồng tiền lớn đơn lẻ, dựa trên mạng Ethereum, có tính linh hoạt tốt hơn.
mở rộng
zk-SNARK có thể được sử dụng cho mở rộng mạng lớp một ( như Mina ), cũng có thể được sử dụng cho mở rộng lớp hai ( tức là zk-rollup ). Ý tưởng cốt lõi của zk-rollup là tập hợp nhiều giao dịch và tạo ra zk-SNARK, sau đó xác minh cập nhật trạng thái trên chuỗi chính.
Lợi ích của zk-rollup bao gồm chi phí thấp, tính cuối cùng nhanh chóng, bảo vệ quyền riêng tư, nhưng cũng đối mặt với thách thức về khối lượng tính toán lớn và tính an toàn.
Hiện tại, các dự án zk-rollup chính bao gồm:
Các dự án này chủ yếu được chia thành hai trại lớn là SNARK và STARK theo hướng công nghệ, cũng như việc hỗ trợ khả năng tương thích EVM hay không. Khả năng tương thích EVM là một thách thức kỹ thuật quan trọng và là điểm cạnh tranh.
Ba, nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK là một trong những giải pháp chứng minh không biết phổ biến nhất hiện nay. Tên đầy đủ của nó là "Chứng minh tri thức không tương tác ngắn gọn".
Quá trình chứng minh zk-SNARK chủ yếu bao gồm các bước sau:
Quá trình này đảm bảo tính toàn vẹn, độ tin cậy và zk-SNARK của chứng minh.