zk-SNARK ( ZKP ) là công nghệ nóng của ngành công nghiệp blockchain, đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Bài viết này sẽ xem xét lịch sử phát triển của ZKP, khám phá các nguyên lý cơ bản và ứng dụng chính của nó, nhằm giúp độc giả nắm bắt được bối cảnh của lĩnh vực phức tạp này.
Một, sự phát triển của zk-SNARK
Hệ thống zk-SNARK hiện đại bắt nguồn từ bài báo hợp tác của Goldwasser, Micali và Rackoff vào năm 1985. Bài báo này khám phá cách chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố trong hệ thống tương tác thông qua nhiều vòng tương tác, đồng thời không tiết lộ thông tin bổ sung. Mặc dù hệ thống tương tác này đúng về mặt xác suất, nhưng không hoàn hảo.
Sự xuất hiện của hệ thống không tương tác (NP) đã làm cho zk-SNARK trở nên hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, các hệ thống zk-SNARK sớm vẫn còn thiếu sót về hiệu suất và khả năng sử dụng, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Đến gần đây, với sự phát triển của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK mới thực sự bước vào giai đoạn thực tiễn.
Bài báo của Groth năm 2010 đã đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK, là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của ZKP. Năm 2015, đồng tiền riêng tư Z-cash lần đầu tiên áp dụng chứng minh không kiến thức vào việc bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra ứng dụng rộng rãi của ZKP.
Kể từ đó, một loạt các kết quả học thuật đã thúc đẩy sự phát triển của ZKP:
Năm 2013, giao thức Pinocchio đã nén thời gian chứng minh và xác minh
Năm 2016, Groth16 đã rút gọn kích thước chứng minh và nâng cao hiệu quả xác minh.
Năm 2017, Bulletproofs đã đưa ra chứng minh không tương tác zk-SNARK ngắn gọn và hiệu quả.
Năm 2018, zk-STARKs đã hiện thực hóa giao thức ZKP không cần thiết lập tin cậy
Các công nghệ khác như PLONK, Halo2 cũng đã có những cải tiến quan trọng cho zk-SNARK.
Hai, ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai ứng dụng phổ biến nhất của ZKP hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô.
Bảo vệ quyền riêng tư
Các dự án giao dịch riêng tư sớm như Z-cash và Monero đã thúc đẩy việc ứng dụng ZKP trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư. Lấy Z-cash làm ví dụ, nó sử dụng zk-SNARKs để thực hiện quyền riêng tư giao dịch:
Giai đoạn cài đặt hệ thống tạo ra khóa chứng minh và khóa xác minh
Tạo ra đồng mới và ghi lại địa chỉ công cộng cùng với cam kết của đồng
Tạo chứng zk-SNARK
Người xác nhận xác minh tính chính xác của giao dịch
Bên nhận nhận coin, nếu cần sử dụng thì lặp lại các bước trên.
Tuy nhiên, tỷ lệ giao dịch riêng tư của các dự án như Z-cash khá thấp, cho thấy nhu cầu về sự riêng tư không như mong đợi. Ngược lại, thiết kế một bể trộn tiền lớn duy nhất mà Tornado Cash áp dụng thì phổ biến hơn.
mở rộng
Ứng dụng của ZKP trong việc mở rộng chủ yếu là zk-rollup. zk-rollup có hai loại vai trò:
Sequencer: chịu trách nhiệm đóng gói giao dịch
Aggregator: Gộp nhiều giao dịch và tạo ra chứng chỉ ZKP
Lợi ích của zk-rollup là chi phí thấp, tốc độ giao dịch nhanh, có thể bảo vệ quyền riêng tư. Nhưng cũng có những nhược điểm như khối lượng tính toán lớn, cần thiết lập đáng tin cậy.
Hiện tại, các dự án zk-rollup phổ biến bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec, Polygon Hermez, v.v., trên lộ trình công nghệ chủ yếu chọn giữa SNARK và STARK, cũng như có hỗ trợ EVM hay không.
Tính tương thích EVM là một vấn đề quan trọng. Một số dự án chọn hoàn toàn tương thích với mã op Solidity, trong khi một số khác thiết kế một máy ảo mới tương thích với Solidity. Việc nâng cao tính tương thích EVM sẽ ảnh hưởng đến hệ sinh thái phát triển ZK và cấu trúc cạnh tranh.
Ba, nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK là một trong những giải pháp ZKP được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nó có những đặc điểm sau:
Zero Knowledge: quy trình chứng minh không tiết lộ thông tin bổ sung
Succinct: kích thước chứng minh nhỏ
Non-interactive: Phi tương tác
Arguments: có độ tin cậy tính toán
của Kiến thức: Người chứng minh cần biết thông tin hợp lệ
Các bước thực hiện cơ bản của zk-SNARK là:
Chuyển đổi vấn đề thành mạch điện
Chuyển đổi mạch thành dạng R1CS
Chuyển đổi R1CS thành dạng QAP
Tạo các tham số ngẫu nhiên cho thiết lập tin cậy
Tạo và xác minh chứng zk-SNARK
zk-SNARK như một công nghệ tiên tiến, đang phát triển nhanh chóng cả về lý thuyết và ứng dụng. Với nhiều dự án được triển khai, ZKP có khả năng phát huy vai trò lớn hơn trong lĩnh vực blockchain.
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.
16 thích
Phần thưởng
16
6
Chia sẻ
Bình luận
0/400
SelfStaking
· 6giờ trước
Không muốn học, quá sâu sắc.
Xem bản gốcTrả lời0
SoliditySlayer
· 6giờ trước
Lý thuyết này có vẻ hơi khô khan, đến cả sàn nhà cũng nhìn thấy buồn ngủ.
zk-SNARK ZKP: từ đột phá lý thuyết đến phát triển và ứng dụng thực tiễn
zk-SNARK: Từ lý thuyết đến thực tiễn phát triển
zk-SNARK ( ZKP ) là công nghệ nóng của ngành công nghiệp blockchain, đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Bài viết này sẽ xem xét lịch sử phát triển của ZKP, khám phá các nguyên lý cơ bản và ứng dụng chính của nó, nhằm giúp độc giả nắm bắt được bối cảnh của lĩnh vực phức tạp này.
Một, sự phát triển của zk-SNARK
Hệ thống zk-SNARK hiện đại bắt nguồn từ bài báo hợp tác của Goldwasser, Micali và Rackoff vào năm 1985. Bài báo này khám phá cách chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố trong hệ thống tương tác thông qua nhiều vòng tương tác, đồng thời không tiết lộ thông tin bổ sung. Mặc dù hệ thống tương tác này đúng về mặt xác suất, nhưng không hoàn hảo.
Sự xuất hiện của hệ thống không tương tác (NP) đã làm cho zk-SNARK trở nên hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, các hệ thống zk-SNARK sớm vẫn còn thiếu sót về hiệu suất và khả năng sử dụng, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Đến gần đây, với sự phát triển của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK mới thực sự bước vào giai đoạn thực tiễn.
Bài báo của Groth năm 2010 đã đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK, là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của ZKP. Năm 2015, đồng tiền riêng tư Z-cash lần đầu tiên áp dụng chứng minh không kiến thức vào việc bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra ứng dụng rộng rãi của ZKP.
Kể từ đó, một loạt các kết quả học thuật đã thúc đẩy sự phát triển của ZKP:
Các công nghệ khác như PLONK, Halo2 cũng đã có những cải tiến quan trọng cho zk-SNARK.
Hai, ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai ứng dụng phổ biến nhất của ZKP hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô.
Bảo vệ quyền riêng tư
Các dự án giao dịch riêng tư sớm như Z-cash và Monero đã thúc đẩy việc ứng dụng ZKP trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư. Lấy Z-cash làm ví dụ, nó sử dụng zk-SNARKs để thực hiện quyền riêng tư giao dịch:
Tuy nhiên, tỷ lệ giao dịch riêng tư của các dự án như Z-cash khá thấp, cho thấy nhu cầu về sự riêng tư không như mong đợi. Ngược lại, thiết kế một bể trộn tiền lớn duy nhất mà Tornado Cash áp dụng thì phổ biến hơn.
mở rộng
Ứng dụng của ZKP trong việc mở rộng chủ yếu là zk-rollup. zk-rollup có hai loại vai trò:
Lợi ích của zk-rollup là chi phí thấp, tốc độ giao dịch nhanh, có thể bảo vệ quyền riêng tư. Nhưng cũng có những nhược điểm như khối lượng tính toán lớn, cần thiết lập đáng tin cậy.
Hiện tại, các dự án zk-rollup phổ biến bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec, Polygon Hermez, v.v., trên lộ trình công nghệ chủ yếu chọn giữa SNARK và STARK, cũng như có hỗ trợ EVM hay không.
Tính tương thích EVM là một vấn đề quan trọng. Một số dự án chọn hoàn toàn tương thích với mã op Solidity, trong khi một số khác thiết kế một máy ảo mới tương thích với Solidity. Việc nâng cao tính tương thích EVM sẽ ảnh hưởng đến hệ sinh thái phát triển ZK và cấu trúc cạnh tranh.
Ba, nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK là một trong những giải pháp ZKP được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nó có những đặc điểm sau:
Các bước thực hiện cơ bản của zk-SNARK là:
zk-SNARK như một công nghệ tiên tiến, đang phát triển nhanh chóng cả về lý thuyết và ứng dụng. Với nhiều dự án được triển khai, ZKP có khả năng phát huy vai trò lớn hơn trong lĩnh vực blockchain.