Seberapa sering Anda menghabiskan waktu berharga bertransaksi di Ethereum atau menghabiskan banyak gas ($) saat lalu lintas sedang padat? Tapi jangan khawatir. Ada solusi untuk transaksi yang lambat dan biaya gas yang tinggi, yaitu dengan memperkenalkan bukti tanpa pengetahuan (ZKP).

Sejarah

Konsep ZKP merupakan penerapan kriptografi yang menarik yang memungkinkan satu pihak membuktikan kepada pihak lain bahwa suatu pernyataan itu benar tanpa mengungkapkan informasi tambahan apa pun di luar validitas pernyataan itu sendiri.

Makalah pertama yang memperkenalkan konsep ZKP diterbitkan pada tahun 1985 oleh Shafi Goldwasser dan Silvio Micali dari Massachusetts Institute of Technology (MIT). Artikel mereka yang berjudul "Probabilistic Encryption" menunjukkan bahwa pembuktian sifat-sifat spesifik suatu bilangan dapat dilakukan tanpa mengungkapkan bilangan itu sendiri atau informasi tambahan apa pun tentangnya. Temuan inovatif ini membuka jalan bagi pengembangan ZKP sebagai alat penting dalam kriptografi modern.

Cara kerjanya (ELI5)

Konsep: pembuktian dan pemverifikasi

Dalam pembuktian tanpa pengetahuan, peran fundamentalnya adalah pembukti dan verifikator. Pembukti bertujuan meyakinkan verifikator bahwa mereka memiliki pengetahuan tentang suatu rahasia tertentu, tanpa mengungkapkan rahasia itu sendiri. Verifikator, pada gilirannya, mencoba memverifikasi klaim pembukti tanpa mengetahui rahasia tersebut. Hal ini dilakukan dengan meminta pembukti untuk melakukan tugas-tugas yang hanya dapat diselesaikan jika mereka memiliki rahasia tersebut. Cara paling sederhana untuk membuktikan bahwa Anda mengetahui sesuatu tanpa membocorkannya dapat ditunjukkan dengan contoh "Di Mana Waldo?" yang sering digunakan.

Kamu dan seorang teman ingin mencari Waldo. Kamu tahu di mana Waldo berada di gambar, tetapi temanmu tidak percaya. Bagaimana kamu membuktikan kepada temanmu bahwa kamu tahu di mana Waldo berada tanpa membocorkan lokasinya?

Anda mengambil selembar kertas besar untuk menutupi seluruh gambar, dan menunjukkan gambar Waldo kepada teman Anda melalui potongan kertas. Anda dapat membuktikan bahwa Anda mengetahui lokasi Waldo, tetapi teman Anda tidak akan mengetahui di mana Waldo berada karena koordinat pasti Waldo relatif terhadap gambar tersebut masih belum diketahuinya.

Ini analogi sederhana dari ZKP. Siapa pun yang melihat Waldo melalui lubang itu memiliki bukti bahwa Waldo ada, dan bahwa pembuktian tahu di mana dia berada, tanpa membocorkan informasi lain.

ZKP dalam Blockchain

Meskipun blockchain telah memberikan banyak keuntungan seperti transparansi, kekekalan, dan desentralisasi, blockchain publik saat ini sama sekali tidak memiliki privasi yang terkadang "menyenangkan". Namun, dengan menggabungkan ZKP dengan teknologi blockchain, proyek kini dapat memproses lebih banyak transaksi dengan cepat, sekaligus menjaga data pengguna tetap aman dan terlindungi. Hal ini juga memungkinkan komputasi kompleks dilakukan tanpa mengungkapkan data sensitif apa pun. ZKP memberikan fleksibilitas dan pilihan bagi pengguna yang menginginkan kendali dan kebebasan atas informasi mereka. Oleh karena itu, masuk akal jika blockchain dan ZKP digabungkan dan memiliki banyak kegunaan.

Kasus penggunaan ZKP adalah:

  • ZKP meningkatkan privasi pengguna dengan menghindari pengungkapan informasi pribadi di blockchain publik.

  • ZKP memperkuat keamanan informasi dengan mengganti metode autentikasi yang tidak efektif. ZKP menghilangkan banyak kelemahan dengan memungkinkan pengguna membuktikan kepemilikan atau akses data tanpa mengungkapkan informasi sensitif.

  • ZKP meningkatkan throughput dan skalabilitas blockchain. ZKP mengatasi beberapa tantangan skalabilitas yang terkait dengan teknologi blockchain dengan memungkinkan transaksi yang lebih cepat dan lebih aman.

Contoh Proyek Blockchain Berbasis ZK Terkemuka

Berikut adalah beberapa protokol blockchain paling populer yang menggunakan teknologi ZK:

Penyimpanan terdesentralisasi menggunakan zk-SNARK

  • Filecoin: Filecoin adalah jaringan zk-SNARK terbesar yang diterapkan hingga saat ini. Filecoin menggunakan SNARK untuk Proof of Replication (PoRep) dan Proof of Space-time (PoSt), yang merupakan protokol kriptografi inti yang menjadi tumpuan jaringan. Filecoin telah mengumpulkan total $258,2 juta dalam pendanaan selama 7 putaran. Pendanaan terbaru mereka adalah Penawaran Koin Perdana sebesar $205,8 juta. Token Filecoin, FIL, saat ini diperdagangkan pada harga $7 dan memiliki kapitalisasi pasar sebesar $2,7 miliar. Penyimpanan Filecoin sudah aktif dan Pengembang menggunakan API atau pustaka untuk mengirim data ke pembantu penyimpanan. Di balik layar, pembantu penyimpanan menerima data dan menangani proses yang mendasarinya untuk menyimpannya dengan cara yang andal dan terdesentralisasi.

Proyek Privasi

  • Aztec Network: Aztec Network adalah ZK-rollup privat pertama di jaringan Ethereum. Ini adalah mesin privasi yang digunakan DApps untuk mengakses privasi dan skalabilitas. Aztec telah mengumpulkan $119,1 juta dalam pendanaan melalui 4 putaran. Pendanaan terbaru mereka adalah $100 juta dari putaran Seri B yang dipimpin oleh A16z. Aztec Connect, yang memungkinkan pengguna berinteraksi dengan Ethereum DeFi DApps, telah tersedia di mainnet Ethereum. Aztec tidak memiliki token, tetapi airdrop dimungkinkan.

Gulungan Zk

Tantangan utama yang dihadapi Ethereum adalah skalabilitas. Ini merupakan isu krusial karena membatasi jumlah orang yang dapat menggunakan jaringan, dan juga membuat transaksi menjadi lebih mahal akibat tingginya permintaan penyimpanan on-chain dan sumber daya komputasi.

Teknologi Rollup semakin populer dengan pesat. Rollup adalah kontrak pintar yang mengurangi kebutuhan komputasi dan penyimpanan Ethereum untuk memvalidasi blok transaksi. Rollup melakukannya dengan menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu; tugas kontrak pintar roll-up adalah membongkar dan memverifikasi semua transfer yang tersimpan dalam satu transaksi sebelum dikirim sebagai blok baru ke Ethereum. Ada dua kategori utama rollup L2 – Optimistic Rollup (OP Rollup) dan Zero-knowledge Rollup (ZK-rollup).

  • Optimis - Mengasumsikan transaksi valid secara default, tetapi perlu mengembalikan transaksi dari 7 hari yang lalu jika seseorang dapat membuktikan bahwa transaksi tersebut tidak valid.

  • ZK - menjalankan komputasi di luar rantai dan mengirimkan bukti validitas ke rantai. ZK menggunakan kriptografi canggih untuk membuktikan tidak ada penipuan.

Ada pertimbangan yang rumit antara dua jenis rollup tersebut.

ZK-rollup dapat meningkatkan throughput transaksi Ethereum secara signifikan sekaligus menjaga keamanan dan desentralisasi. Rollup ini menggunakan dua kontrak, kontrak utama dan kontrak verifikator, serta mesin virtual off-chain untuk memproses sejumlah transaksi dan memvalidasi bukti zero-knowledge.

Ketepatan bukti validitas dalam zk-rollup dapat dijamin dengan bukti matematis tanpa penundaan dalam finalitas transaksi. Oleh karena itu, ZK-rollup dipandang oleh banyak orang sebagai solusi akhir yang potensial untuk penskalaan Ethereum.

  • zkSync: zkSync adalah solusi penskalaan dan privasi nir-trust untuk Ethereum berbasis ZK Roll-up, yang dirancang untuk menghadirkan throughput ribuan transaksi per detik setara VISA ke Ethereum, sekaligus menjaga keamanan dana seperti di akun L1 dan mempertahankan tingkat ketahanan sensor yang tinggi. Matter Labs adalah perusahaan di balik zkSync. Secara keseluruhan, Matter Labs telah mengumpulkan $458 juta. Pendanaan terbaru mereka adalah putaran Seri C senilai $200 juta yang dipimpin oleh Blockchain Capital. Jaringan uji coba publik zkSync saat ini sedang aktif. Belum ada token zkSync, tetapi ada banyak rumor tentang airdrop yang akan datang.

  • Polygon telah muncul sebagai salah satu solusi penskalaan blockchain yang paling terkenal. Polygon, yang pertama kali dikenal sebagai Ethereum Sidechain, telah berkembang menjadi Solusi penskalaan rumah tangga. Polygon telah mengumpulkan $451,5 juta dalam pendanaan selama 8 putaran. Putaran terakhir mereka adalah putaran Seri D senilai $450 juta yang dipimpin oleh Sequoia Capital. Token Polygon, Matic, memiliki kapitalisasi pasar sebesar $11 miliar dan saat ini diperdagangkan pada harga $1,22. Polygon telah menjadi pisau Swiss Army untuk memperbaiki masalah skalabilitas Ethereum. zkEVM Polygon adalah solusi skalabilitas Ethereum Layer 2 terdesentralisasi yang menggunakan bukti tanpa pengetahuan kriptografi. Rencananya akan diluncurkan pada akhir Maret ini dan berjanji untuk menawarkan eksekusi kontrak pintar yang kompatibel dengan Ethereum dengan kecepatan yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah. Nantikan terus