Hệ thống chứng minh không kiến thức hiện đại bắt nguồn từ bài báo do Goldwasser, Micali và Rackoff đồng tác giả vào năm 1985. Bài báo này khám phá lượng kiến thức cần trao đổi để chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố thông qua tương tác có giới hạn. Nếu có thể thực hiện trao đổi không kiến thức, thì được gọi là chứng minh không kiến thức. Hệ thống tương tác này chỉ có thể đạt được tính đúng đắn theo nghĩa xác suất, chứ không phải là có thể chứng minh hoàn toàn về mặt toán học.
Để khắc phục nhược điểm này, hệ thống phi tương tác đã ra đời, nó có tính hoàn chỉnh và trở thành lựa chọn lý tưởng cho hệ thống chứng minh không tri thức. Các hệ thống chứng minh không tri thức sớm gặp phải những thiếu sót về hiệu suất và tính thực tiễn, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Trong mười năm qua, với sự nổi lên của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, chứng minh không tri thức dần trở thành hướng nghiên cứu quan trọng.
Đột phá lớn về chứng minh không tri thức là lý thuyết chứng minh không tương tác ngắn với cặp Groth được đề xuất vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Năm 2015, Zcash là người đầu tiên áp dụng chứng minh không tri thức vào bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra con đường kết hợp zk-SNARK với hợp đồng thông minh, mở rộng đáng kể các tình huống ứng dụng.
Các thành tựu học thuật quan trọng khác bao gồm: giao thức Pinocchio năm 2013, thuật toán Groth16 năm 2016, Bulletproofs năm 2017, cũng như zk-STARKs được đề xuất vào năm 2018. Những tiến bộ này đã thúc đẩy sự phát triển của zk-SNARK từ lý thuyết đến thực tiễn.
Ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai ứng dụng rộng rãi nhất của zk-SNARK hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô. Các giao dịch riêng tư thời kỳ đầu đã nhận được sự quan tâm rộng rãi, với các dự án tiêu biểu như Zcash và Monero. Khi Ethereum chuyển sang hướng mở rộng dựa trên rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK lại một lần nữa trở thành tâm điểm chú ý của ngành.
giao dịch riêng tư
Các giao dịch bảo mật đã có nhiều dự án hiện thực hóa, chẳng hạn như Zcash và Tornado sử dụng SNARK, Monero sử dụng Bulletproof, v.v. Lấy Zcash làm ví dụ, quy trình giao dịch zk-SNARKs của nó bao gồm cài đặt hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, chuyển tiền, xác minh và nhận, đảm bảo bảo vệ quyền riêng tư cho số tiền giao dịch và địa chỉ.
Tuy nhiên, các dự án như Zcash vẫn có một số hạn chế. Ví dụ, Zcash dựa trên mô hình UTXO, một số thông tin giao dịch chỉ được che giấu chứ không hoàn toàn ẩn. Hơn nữa, tỷ lệ sử dụng của nó thấp, cho thấy nhu cầu thực tế về giao dịch riêng tư có thể không như mong đợi. Ngược lại, thiết kế bể trộn lớn đơn lẻ mà Tornado sử dụng có tính tổng quát cao hơn và dựa trên mạng Ethereum, có khả năng mở rộng tốt hơn.
mở rộng ứng dụng
zk-SNARK trong việc mở rộng ứng dụng chủ yếu thể hiện qua zk-rollup. zk-rollup bao gồm hai loại vai trò là Sequencer và Aggregator. Sequencer chịu trách nhiệm đóng gói giao dịch, Aggregator sẽ hợp nhất nhiều giao dịch và tạo ra zk-SNARK để cập nhật trạng thái của chuỗi chính.
Lợi thế của zk-rollup là chi phí thấp, tốc độ hoàn tất nhanh và bảo vệ quyền riêng tư, nhưng cũng có nhược điểm như khối lượng tính toán lớn và có thể cần thiết lập đáng tin cậy. Hiện tại, các dự án zk-rollup chính trên thị trường bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez, chúng có những điểm nhấn khác nhau về lộ trình công nghệ và khả năng tương thích EVM.
Khả năng tương thích EVM luôn là một thách thức mà hệ thống zk-SNARK phải đối mặt. Hiện tại, trong ngành công nghiệp chủ yếu có hai giải pháp: hoàn toàn tương thích với mã op Solidity, hoặc thiết kế một máy ảo thân thiện với ZK mới và tương thích với Solidity. Trong những năm gần đây, công nghệ đã phát triển nhanh chóng, khả năng tương thích EVM đã được cải thiện đáng kể, điều này sẽ có tác động lớn đến hệ sinh thái phát triển và cấu trúc cạnh tranh của zk-SNARK.
Tóm tắt nguyên lý thực hiện zk-SNARK
zk-SNARK( zk-SNARK) là một trong những giải pháp chứng minh không tiết lộ thông tin được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nó có các đặc điểm như không tiết lộ thông tin, ngắn gọn, không tương tác, đáng tin cậy và có tính kiến thức.
Quy trình chứng minh zk-SNARK của Groth16 chủ yếu bao gồm các bước sau:
Chuyển đổi vấn đề thành mạch điện
Chuyển đổi mạch điện thành dạng Hệ thống ràng buộc hạng 1 R1CS()
Chuyển R1CS thành dạng QAP(Chương trình số học bậc hai)
Thiết lập cấu hình đáng tin cậy, tạo khóa chứng minh và khóa xác minh
Tạo và xác minh chứng zk-SNARK
Công nghệ zk-SNARK đang phát triển nhanh chóng, trong tương lai hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong nhiều lĩnh vực. Với sự cải thiện về khả năng tương thích EVM và sự xuất hiện của các thuật toán mới, chúng ta có thể mong đợi zk-SNARK mang lại nhiều ứng dụng đổi mới trong blockchain và các lĩnh vực khác.
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.
17 thích
Phần thưởng
17
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
retroactive_airdrop
· 07-14 21:54
Không phải đều là cứu tinh miễn phí của GMX và SNX sao?
Xem bản gốcTrả lời0
HappyMinerUncle
· 07-12 06:03
Ôi, nói phức tạp như vậy ai nghe hiểu được.
Xem bản gốcTrả lời0
MetaMisery
· 07-12 06:03
Nghiên cứu sinh thổ huyết viết luận văn, lại thấy zk-SNARK..
Xem bản gốcTrả lời0
MetaMaximalist
· 07-12 05:55
lmao groth thì quá 2017 rồi... các bạn cần phải cập nhật về snarks đệ quy thật sự
Xem bản gốcTrả lời0
SelfRugger
· 07-12 05:46
Lại ở trong lý thuyết lý thuyết, có ai làm ra được chưa?
zk-SNARK: Từ lý thuyết đến thực tiễn về đổi mới công nghệ và triển vọng ứng dụng
Sự phát triển và ứng dụng của zk-SNARK
Lịch sử phát triển của zk-SNARK
Hệ thống chứng minh không kiến thức hiện đại bắt nguồn từ bài báo do Goldwasser, Micali và Rackoff đồng tác giả vào năm 1985. Bài báo này khám phá lượng kiến thức cần trao đổi để chứng minh tính đúng đắn của một tuyên bố thông qua tương tác có giới hạn. Nếu có thể thực hiện trao đổi không kiến thức, thì được gọi là chứng minh không kiến thức. Hệ thống tương tác này chỉ có thể đạt được tính đúng đắn theo nghĩa xác suất, chứ không phải là có thể chứng minh hoàn toàn về mặt toán học.
Để khắc phục nhược điểm này, hệ thống phi tương tác đã ra đời, nó có tính hoàn chỉnh và trở thành lựa chọn lý tưởng cho hệ thống chứng minh không tri thức. Các hệ thống chứng minh không tri thức sớm gặp phải những thiếu sót về hiệu suất và tính thực tiễn, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Trong mười năm qua, với sự nổi lên của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, chứng minh không tri thức dần trở thành hướng nghiên cứu quan trọng.
Đột phá lớn về chứng minh không tri thức là lý thuyết chứng minh không tương tác ngắn với cặp Groth được đề xuất vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Năm 2015, Zcash là người đầu tiên áp dụng chứng minh không tri thức vào bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra con đường kết hợp zk-SNARK với hợp đồng thông minh, mở rộng đáng kể các tình huống ứng dụng.
Các thành tựu học thuật quan trọng khác bao gồm: giao thức Pinocchio năm 2013, thuật toán Groth16 năm 2016, Bulletproofs năm 2017, cũng như zk-STARKs được đề xuất vào năm 2018. Những tiến bộ này đã thúc đẩy sự phát triển của zk-SNARK từ lý thuyết đến thực tiễn.
Ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai ứng dụng rộng rãi nhất của zk-SNARK hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô. Các giao dịch riêng tư thời kỳ đầu đã nhận được sự quan tâm rộng rãi, với các dự án tiêu biểu như Zcash và Monero. Khi Ethereum chuyển sang hướng mở rộng dựa trên rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK lại một lần nữa trở thành tâm điểm chú ý của ngành.
giao dịch riêng tư
Các giao dịch bảo mật đã có nhiều dự án hiện thực hóa, chẳng hạn như Zcash và Tornado sử dụng SNARK, Monero sử dụng Bulletproof, v.v. Lấy Zcash làm ví dụ, quy trình giao dịch zk-SNARKs của nó bao gồm cài đặt hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, chuyển tiền, xác minh và nhận, đảm bảo bảo vệ quyền riêng tư cho số tiền giao dịch và địa chỉ.
Tuy nhiên, các dự án như Zcash vẫn có một số hạn chế. Ví dụ, Zcash dựa trên mô hình UTXO, một số thông tin giao dịch chỉ được che giấu chứ không hoàn toàn ẩn. Hơn nữa, tỷ lệ sử dụng của nó thấp, cho thấy nhu cầu thực tế về giao dịch riêng tư có thể không như mong đợi. Ngược lại, thiết kế bể trộn lớn đơn lẻ mà Tornado sử dụng có tính tổng quát cao hơn và dựa trên mạng Ethereum, có khả năng mở rộng tốt hơn.
mở rộng ứng dụng
zk-SNARK trong việc mở rộng ứng dụng chủ yếu thể hiện qua zk-rollup. zk-rollup bao gồm hai loại vai trò là Sequencer và Aggregator. Sequencer chịu trách nhiệm đóng gói giao dịch, Aggregator sẽ hợp nhất nhiều giao dịch và tạo ra zk-SNARK để cập nhật trạng thái của chuỗi chính.
Lợi thế của zk-rollup là chi phí thấp, tốc độ hoàn tất nhanh và bảo vệ quyền riêng tư, nhưng cũng có nhược điểm như khối lượng tính toán lớn và có thể cần thiết lập đáng tin cậy. Hiện tại, các dự án zk-rollup chính trên thị trường bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez, chúng có những điểm nhấn khác nhau về lộ trình công nghệ và khả năng tương thích EVM.
Khả năng tương thích EVM luôn là một thách thức mà hệ thống zk-SNARK phải đối mặt. Hiện tại, trong ngành công nghiệp chủ yếu có hai giải pháp: hoàn toàn tương thích với mã op Solidity, hoặc thiết kế một máy ảo thân thiện với ZK mới và tương thích với Solidity. Trong những năm gần đây, công nghệ đã phát triển nhanh chóng, khả năng tương thích EVM đã được cải thiện đáng kể, điều này sẽ có tác động lớn đến hệ sinh thái phát triển và cấu trúc cạnh tranh của zk-SNARK.
Tóm tắt nguyên lý thực hiện zk-SNARK
zk-SNARK( zk-SNARK) là một trong những giải pháp chứng minh không tiết lộ thông tin được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nó có các đặc điểm như không tiết lộ thông tin, ngắn gọn, không tương tác, đáng tin cậy và có tính kiến thức.
Quy trình chứng minh zk-SNARK của Groth16 chủ yếu bao gồm các bước sau:
Công nghệ zk-SNARK đang phát triển nhanh chóng, trong tương lai hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong nhiều lĩnh vực. Với sự cải thiện về khả năng tương thích EVM và sự xuất hiện của các thuật toán mới, chúng ta có thể mong đợi zk-SNARK mang lại nhiều ứng dụng đổi mới trong blockchain và các lĩnh vực khác.