Hệ thống zk-SNARK hiện đại có thể được truy ngược về năm 1985 với nghiên cứu hợp tác của Goldwasser, Micali và Rackoff. Họ đã đề xuất cách chứng minh tính chính xác của một tuyên bố trong hệ thống tương tác thông qua việc trao đổi thông tin tối thiểu. Khái niệm này được gọi là zk-SNARK, tức là chứng minh một mệnh đề đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào.
Các hệ thống zk-SNARK ban đầu gặp phải những hạn chế về hiệu suất và tính thực tiễn, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Chỉ trong vòng mười năm qua, với việc ứng dụng rộng rãi của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK mới bắt đầu phát triển mạnh mẽ, trở thành một hướng nghiên cứu quan trọng. Trong đó, phát triển các giao thức zk-SNARK tổng quát, không tương tác và có kích thước chứng minh nhỏ là một trong những hướng khám phá quan trọng nhất.
Một bước đột phá quan trọng trong chứng minh không biết là chứng minh không tương tác ngắn Groth được đề xuất vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Vào năm 2015, việc áp dụng chứng minh không biết trong dự án Zcash đã thực hiện bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra những bối cảnh ứng dụng rộng rãi hơn.
Kể từ đó, một loạt các thành tựu học thuật quan trọng đã liên tiếp ra đời:
Giao thức Pinocchio năm 2013 đã nâng cao đáng kể hiệu quả chứng minh và xác minh.
Groth16 năm 2016 đã tinh giản quy mô chứng minh và nâng cao tốc độ xác minh.
Bulletproofs năm 2017 đã đưa ra chứng minh không tương tác và không cần thiết lập tin cậy.
zk-STARKs của năm 2018 đã đề xuất các chứng minh tính toàn vẹn tính toán có khả năng mở rộng, minh bạch và chống lại các cuộc tấn công lượng tử.
Các công nghệ mới nổi khác như PLONK, Halo2 cũng đang liên tục thúc đẩy sự tiến bộ của zk-SNARK.
Ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai hướng ứng dụng phổ biến nhất của zk-SNARK hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng.
Trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư, đã xuất hiện những dự án tiêu biểu như Zcash và Monero. Nhưng do nhu cầu giao dịch riêng tư không đạt như mong đợi, những dự án này dần dần rút lui khỏi tầm nhìn chính thống.
Trong vấn đề mở rộng, với việc Ethereum 2.0 chuyển sang hướng tập trung vào rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK đã trở lại là tâm điểm.
giao dịch riêng tư
Các cách thực hiện giao dịch riêng tư chính bao gồm:
Sử dụng zk-SNARKs của Zcash và Tornado Cash
Sử dụng Monero với Bulletproofs
Hệ thống trộn coin của Dash( chỉ ẩn địa chỉ )
Lấy Zcash làm ví dụ, quy trình giao dịch của nó bao gồm: thiết lập hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, đổ tiền, xác minh và nhận tiền. Tuy nhiên, Zcash cũng có một số hạn chế, chẳng hạn như dựa trên mô hình UTXO, khó kết hợp với các ứng dụng khác, và tỷ lệ sử dụng giao dịch riêng tư thực sự không cao.
Tornado Cash sử dụng cách thức một bể tiền trộn lớn, dựa trên mạng Ethereum, sử dụng công nghệ zk-SNARKs. Nó đảm bảo rằng chỉ có tiền đã được gửi vào mới có thể được rút ra, và mỗi đồng tiền chỉ có thể được rút một lần.
So với trước, việc thực hiện bảo vệ quyền riêng tư tương đối dễ dàng, trong tương lai nếu vấn đề mở rộng được giải quyết, quyền riêng tư cũng sẽ không trở thành rào cản chính.
mở rộng
zk-SNARK trong việc mở rộng chủ yếu có hai ứng dụng:
Mở rộng mạng lớp một, như dự án Mina
Mở rộng mạng lớp hai, tức là zk-rollup
Ý tưởng cốt lõi của zk-rollup là gộp nhiều giao dịch lại với nhau và tạo ra một zk-SNARK, sau đó xác minh chứng cứ này trên chuỗi chính để cập nhật trạng thái. Phương pháp này có những ưu điểm như chi phí thấp, độ an toàn cao, và tốc độ hoàn tất giao dịch nhanh, nhưng cũng đối mặt với những thách thức như khối lượng tính toán lớn và cần phải có thiết lập đáng tin cậy.
Hiện tại, các dự án zk-rollup chính trên thị trường bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring và Scroll. Những dự án này khác nhau chủ yếu về công nghệ trong việc lựa chọn SNARK hay STARK, cũng như việc hỗ trợ EVM tương thích.
Khả năng tương thích EVM là một vấn đề quan trọng. Các dự án cần cân nhắc giữa hiệu quả của zk-SNARK và sự thân thiện với các nhà phát triển Ethereum. Một số dự án chọn hoàn toàn tương thích với mã opcode Solidity, trong khi những dự án khác thiết kế máy ảo mới để vừa đảm bảo tính thân thiện với zk-SNARK vừa tương thích với Solidity. Sự tiến bộ nhanh chóng của khả năng tương thích EVM gần đây đã cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho các nhà phát triển.
Nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK( là một công nghệ chứng minh không tiết lộ kiến thức (zero-knowledge proof) được ứng dụng rộng rãi. Nó có các đặc điểm sau:
zk-SNARK: không rò rỉ thông tin bổ sung
Đơn giản: kích thước xác minh nhỏ
Không tương tác: Không cần nhiều vòng tương tác
Đáng tin cậy: Người chứng minh có khả năng hạn chế không thể làm giả chứng minh
Tính chất kiến thức: Người chứng minh phải biết thông tin hợp lệ để có thể xây dựng chứng minh.
Groth16 là một triển khai zk-SNARK phổ biến, các bước cơ bản của nó như sau:
Chuyển đổi vấn đề thành mạch điện
Chuyển đổi mạch thành hệ thống ràng buộc hạng 1 R1CS )Rank-1 Constraint System(
Chuyển đổi R1CS sang dạng QAP )Chương trình số học bậc hai (
Thực hiện thiết lập đáng tin cậy, tạo khóa chứng minh và khóa xác minh
Tạo và xác minh zk-SNARK
![HashKey ZK 101 Đợt 1: Nguyên lý lịch sử và ngành])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
Công nghệ chứng minh không biết (zk-SNARK) đang phát triển nhanh chóng, mang lại những khả năng mới cho blockchain. Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục khám phá nguyên tắc, các trường hợp ứng dụng của zk-SNARK, cũng như mối quan hệ của nó với các công nghệ khác như zk-STARK.
![HashKey ZK 101 Đợt 1: Nguyên lý lịch sử và ngành])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(
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.
11 thích
Phần thưởng
11
5
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
MoneyBurner
· 08-10 20:31
Bây giờ mới nhập một vị thế zk, đợt này To da moon có kịp không? Tôi vừa Tạo vị thế năm cái!
Xem bản gốcTrả lời0
RooftopVIP
· 08-10 17:56
Lý thuyết thuần túy có tác dụng gì? Đừng căng thẳng nữa!
Xem bản gốcTrả lời0
FalseProfitProphet
· 08-10 17:50
Đây là cách để tận dụng độ hot của shitcoin.
Xem bản gốcTrả lời0
IfIWereOnChain
· 08-10 17:48
À, đây chẳng phải chỉ là một chữ ký điện tử sao?
Xem bản gốcTrả lời0
DataOnlooker
· 08-10 17:46
Cuối cùng cũng đợi được kiến thức không biết đến mà tôi yêu thích.
zk-SNARK: Từ lịch sử đến ứng dụng Khám phá nguyên lý và triển vọng tương lai của zk-SNARK
Sự phát triển và triển vọng ứng dụng của zk-SNARK
zk-SNARK的历史沿革
Hệ thống zk-SNARK hiện đại có thể được truy ngược về năm 1985 với nghiên cứu hợp tác của Goldwasser, Micali và Rackoff. Họ đã đề xuất cách chứng minh tính chính xác của một tuyên bố trong hệ thống tương tác thông qua việc trao đổi thông tin tối thiểu. Khái niệm này được gọi là zk-SNARK, tức là chứng minh một mệnh đề đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào.
Các hệ thống zk-SNARK ban đầu gặp phải những hạn chế về hiệu suất và tính thực tiễn, chủ yếu dừng lại ở cấp độ lý thuyết. Chỉ trong vòng mười năm qua, với việc ứng dụng rộng rãi của mật mã trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK mới bắt đầu phát triển mạnh mẽ, trở thành một hướng nghiên cứu quan trọng. Trong đó, phát triển các giao thức zk-SNARK tổng quát, không tương tác và có kích thước chứng minh nhỏ là một trong những hướng khám phá quan trọng nhất.
Một bước đột phá quan trọng trong chứng minh không biết là chứng minh không tương tác ngắn Groth được đề xuất vào năm 2010, đặt nền tảng lý thuyết cho zk-SNARK. Vào năm 2015, việc áp dụng chứng minh không biết trong dự án Zcash đã thực hiện bảo vệ quyền riêng tư giao dịch, mở ra những bối cảnh ứng dụng rộng rãi hơn.
Kể từ đó, một loạt các thành tựu học thuật quan trọng đã liên tiếp ra đời:
Các công nghệ mới nổi khác như PLONK, Halo2 cũng đang liên tục thúc đẩy sự tiến bộ của zk-SNARK.
Ứng dụng chính của zk-SNARK
Hai hướng ứng dụng phổ biến nhất của zk-SNARK hiện nay là bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng.
Trong lĩnh vực bảo vệ quyền riêng tư, đã xuất hiện những dự án tiêu biểu như Zcash và Monero. Nhưng do nhu cầu giao dịch riêng tư không đạt như mong đợi, những dự án này dần dần rút lui khỏi tầm nhìn chính thống.
Trong vấn đề mở rộng, với việc Ethereum 2.0 chuyển sang hướng tập trung vào rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên zk-SNARK đã trở lại là tâm điểm.
giao dịch riêng tư
Các cách thực hiện giao dịch riêng tư chính bao gồm:
Lấy Zcash làm ví dụ, quy trình giao dịch của nó bao gồm: thiết lập hệ thống, tạo khóa, đúc tiền, đổ tiền, xác minh và nhận tiền. Tuy nhiên, Zcash cũng có một số hạn chế, chẳng hạn như dựa trên mô hình UTXO, khó kết hợp với các ứng dụng khác, và tỷ lệ sử dụng giao dịch riêng tư thực sự không cao.
Tornado Cash sử dụng cách thức một bể tiền trộn lớn, dựa trên mạng Ethereum, sử dụng công nghệ zk-SNARKs. Nó đảm bảo rằng chỉ có tiền đã được gửi vào mới có thể được rút ra, và mỗi đồng tiền chỉ có thể được rút một lần.
So với trước, việc thực hiện bảo vệ quyền riêng tư tương đối dễ dàng, trong tương lai nếu vấn đề mở rộng được giải quyết, quyền riêng tư cũng sẽ không trở thành rào cản chính.
mở rộng
zk-SNARK trong việc mở rộng chủ yếu có hai ứng dụng:
Ý tưởng cốt lõi của zk-rollup là gộp nhiều giao dịch lại với nhau và tạo ra một zk-SNARK, sau đó xác minh chứng cứ này trên chuỗi chính để cập nhật trạng thái. Phương pháp này có những ưu điểm như chi phí thấp, độ an toàn cao, và tốc độ hoàn tất giao dịch nhanh, nhưng cũng đối mặt với những thách thức như khối lượng tính toán lớn và cần phải có thiết lập đáng tin cậy.
Hiện tại, các dự án zk-rollup chính trên thị trường bao gồm StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring và Scroll. Những dự án này khác nhau chủ yếu về công nghệ trong việc lựa chọn SNARK hay STARK, cũng như việc hỗ trợ EVM tương thích.
Khả năng tương thích EVM là một vấn đề quan trọng. Các dự án cần cân nhắc giữa hiệu quả của zk-SNARK và sự thân thiện với các nhà phát triển Ethereum. Một số dự án chọn hoàn toàn tương thích với mã opcode Solidity, trong khi những dự án khác thiết kế máy ảo mới để vừa đảm bảo tính thân thiện với zk-SNARK vừa tương thích với Solidity. Sự tiến bộ nhanh chóng của khả năng tương thích EVM gần đây đã cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho các nhà phát triển.
Nguyên lý cơ bản của zk-SNARK
zk-SNARK( là một công nghệ chứng minh không tiết lộ kiến thức (zero-knowledge proof) được ứng dụng rộng rãi. Nó có các đặc điểm sau:
Groth16 là một triển khai zk-SNARK phổ biến, các bước cơ bản của nó như sau:
![HashKey ZK 101 Đợt 1: Nguyên lý lịch sử và ngành])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
Công nghệ chứng minh không biết (zk-SNARK) đang phát triển nhanh chóng, mang lại những khả năng mới cho blockchain. Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục khám phá nguyên tắc, các trường hợp ứng dụng của zk-SNARK, cũng như mối quan hệ của nó với các công nghệ khác như zk-STARK.
![HashKey ZK 101 Đợt 1: Nguyên lý lịch sử và ngành])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(