Šis raksts ir kopienas iesniegums. Autors ir Kenijs Li, Manta Network līdzdibinātājs, programmējams privātuma Layer 1 protokols, ko darbina nulles zināšanu droša tehnoloģija.

Šajā rakstā sniegtie viedokļi ir līdzstrādnieka/autora skatījumi, un tie ne vienmēr atspoguļo Binance akadēmijas viedokļus.

TL;DR

Zero-knowledge proof (ZKP) ir kriptogrāfijas tehnoloģija, kas ļauj pārbaudīt informācijas patiesumu, neatklājot pašu informāciju. Tā ir kļuvusi par arvien svarīgāku tehnoloģiju blokķēdē, kriptovalūtā un decentralizētajā finansējumā (DeFi), lai uzlabotu privātumu un drošību.

Daudzi DeFi projekti jau izmanto ZKP, lai nodrošinātu lietotājiem labāku privātumu un drošību tādiem pakalpojumiem kā kreditēšana, aizņemšanās un tirdzniecība. Vairākas 1. slāņa blokķēdes pievieno uz ZKP balstītus apkopojumus vai zkEVM. Paredzams, ka nulles zināšanu pierādījumiem būs arvien svarīgāka loma blokķēdes un Web3 pasaulē, jo to lietojumprogrammas tiks plaši izmantotas.

Kā darbojas nulles zināšanu pierādījums?

Nulles zināšanu pierādījums ir metode, ar kuras palīdzību viena puse (pierādītājs) var pierādīt otrai pusei (pārbaudītājam), ka apgalvojums ir patiess, neatklājot nekādu papildu informāciju. Tas ir īpaši noderīgi, ja informācija ir sensitīva un pārbaudītājs nevēlas, lai pārbaudītājs tai piekļūtu.

Pierādītājs nodrošina matemātisko pierādījumu, ko var ģenerēt tikai viņi, un pārbaudītājs var izmantot šo pierādījumu, lai pārbaudītu apgalvojuma patiesumu. Tomēr viņi nevar izmantot pierādījumu, lai rekonstruētu sākotnējo informāciju.

Iedomājieties tuneli ar divām ieejām A un B. Ir aizslēgtas durvis ar slepenu kodu, kas bloķē vienīgo ceļu un neļauj cilvēkiem iet cauri tuneli no viena gala uz otru (A līdz B). Jūs zināt slepeno kodu un vēlaties to pārdot X kundzei, kura vēlas piekļūt tunelim.

Jūs vēlaties, lai viņa samaksātu avansā, pirms atklājat viņai kodu, taču viņa vispirms vēlas, lai jūs pierādītu, ka patiešām zināt kodu. Šajā gadījumā viņa to var izdarīt, stāvot tuneļa priekšā un vērojot, kā jūs ieejat vienā no ieejām un izejat no otras. Tādā veidā viņa būs pārliecināta, ka jūs patiešām zināt slepeno kodu.

Uzlabotas nulles zināšanu pierādījuma piemērs

Iedomājieties, ka jums ir draugs, kurš nevar atšķirt sarkano un zilo krāsu. Jums ir divas bumbiņas displejā: viena sarkana un viena zila. Tomēr jūsu draugs netic, ka bumbiņas var atšķirt vienu no otras. Jūs vēlaties pierādīt, ka tās ir dažādas krāsas, neatklājot, ka jums ir sarkana un zila bumbiņa. Patiesībā jūs nevēlaties izpaust nekādu informāciju par to, kā jūs tos atšķirat.

Tātad, kā pierādīt, ka tos var atšķirt, vienlaikus atklājot nulles zināšanas par identifikācijas procesu vai definējot pazīmes? Atbilde ir vienkārša. Jūs lūdzat savam draugam turēt abas bumbiņas aiz muguras, pirms izliekat vienu. Pēc tam viņi noliks bumbu aiz muguras un nejauši izvēlēsies (50/50) vienu no diviem, lai parādītu vēlreiz. Ņemiet vērā, ka jūsu draugs vienmēr zinās, vai ir mainījis bumbu.

Pēc tam jūsu draugs jums jautās: "Vai bumba ir mainījusies?" pirms savas atbildes derīguma apstiprināšanas. Pēc pareizās atbildes sniegšanas jūsu draugam var rasties aizdomas, ka esat uzminējis. Viņi lūdz to izdarīt vēl piecas reizes, kas nozīmē, ka iespēja, ka katru reizi eksperimentā uzminēsit pareizi, ir:

Izredzes izskatās mazas! Lai pārliecinātos, jūs un jūsu draugs atkārtojiet procesu 15 reizes. Iespējams, ka jūs pareizi uzminēsit:

Šajā brīdī jūs būtu gandrīz pārliecināts, ka pierādījums ir pareizs. Ja jūs un draugs atkārtojat eksperimentu bezgalīgi daudz reižu, iespēja, ka jūs katru reizi pareizi uzminētu, ir nulle.

Tāpēc jūs esat pierādījis savam draugam, ka bumbiņas ir atšķiramas, ja jūsu draugs nezina, kā tas tiek darīts. Tomēr viņš var ar pārliecību pieņemt konstatējumu.

Kāpēc izmantot nulles zināšanu pierādījumus?

Nulles zināšanu pierādījumu popularitāti blokķēdē un kriptovalūtā nosaka pieaugošais pieprasījums pēc privātuma un drošības digitālajos darījumos. Pieaugot blokķēdes tehnoloģijai un kriptovalūtai, pieaug nepieciešamība pēc veida, kā pārbaudīt darījumus, neatklājot sensitīvu informāciju — šo vajadzību var apmierināt ZKP.

Nulles zināšanu pierādījumi pēdējos gados ir piesaistījuši lielāku uzmanību un interesi, jo ir palaisti daudzi protokoli, kuros izmanto ZKP, un lielākās blokķēdes ir izveidojušas nulles zināšanu apkopojumus. Skaidra pazīme nulles zināšanu pierādījumu popularitātei bija redzama DevCon 2022 konferencē, kur vairāk nekā 20% no visām sarunām bija par šo tehnoloģiju.

Galvenās norises

Viens no galvenajiem nulles zināšanu pierādījumiem ir pastiprināta zk-SNARK, īpaša veida ZKP, izmantošana. zk-SNARK ir plaši izmantoti dažādās DeFi lietojumprogrammās, piemēram, privātos marķieru darījumos un aizsargātos aizdevumos un aizņēmumos. Vēl viens nozīmīgs uzlabojums nulles zināšanu pierādījumos ir pastiprināta koncentrēšanās uz mērogojamību un veiktspēju, izmantojot zk-apkopojumus.

zk-SNARKs

Nulles zināšanu kodolīgs neinteraktīvs zināšanu arguments (zk-SNARK) ir īpašs nulles zināšanu pierādījuma veids, kas ļauj pārbaudīt apgalvojumu, neatklājot nekādu informāciju par pašu apgalvojumu.

zk-SNARK jau ir izmantoti tādās lietojumprogrammās kā Zcash un JP Morgan Chase blokķēdes balstīta maksājumu sistēma. Tas ir izmantots arī kā veids, kā droši autentificēt klientus serveros.

Zk-Rollups

Zk apkopojumi ir mērogošanas risinājums blokķēdes tīkliem, kas atvieglo vairāku darījumu apvienošanu vienā lielākā darījumā, kas pēc tam tiek reģistrēts blokķēdē. Piemēram, 2022. gadā uzņēmums BNB Chain palaida savu zkBNB testtīklu, kas balstīts uz zk-rollup arhitektūru.

zkBNB var apvienot simtiem darījumu vienā partijā ārpus ķēdes un ģenerēt kriptogrāfisku pierādījumu, lai pierādītu visu darījumu derīgumu. zk-rollups nodrošina līdzsvaru starp mērogojamību un drošību un ir piemēroti liela mēroga, zema latentuma iestatījumiem.

Izmantojiet gadījumus nulles zināšanu pierādījumiem

Nulles zināšanu pierādījumiem ir daudz lietošanas gadījumu, no kuriem daži jau ir realizēti; sagaidāms, ka citi kļūs par realitāti nākotnē. Daži galvenie ZKP lietošanas gadījumi ir šādi:

Digitālās identitātes pārbaude

Nulles zināšanu pierādījumus var izmantot, lai pārbaudītu lietotāju identitāti, neatklājot nekādu sensitīvu personas informāciju. Tas var būt noderīgi tādās lietojumprogrammās kā digitālās balsošanas sistēmas, kurās vēlētāju identitāte ir jāpārbauda, ​​neapdraudot viņu anonimitāti.

Privātuma saglabāšanas darījumi

Viens no populārākajiem nulles zināšanu pierādījumu izmantošanas gadījumiem kriptovaldē ir privātumu saglabājošu darījumu iespējošana. Piemēram, Manta tīkla MantaPay decentralizētā lietojumprogramma (DApp) izmanto ZKP, lai lietotāji varētu veikt darījumus decentralizētajā biržā (DEX), neatklājot savu identitāti vai darījumu informāciju. Tas ļauj lietotājiem saglabāt savu privātumu, vienlaikus izmantojot platformu darījumiem.

Aizsargāti darījumi

Zcash ir kriptovalūta, kas izmanto nulles zināšanu pierādījumus, lai nodrošinātu aizsargātus darījumus. Šādos darījumos sūtītāja un saņēmēja adreses, kā arī darījumu summas tiek aizsegtas no publiskās blokķēdes, nodrošinot lietotājiem papildu privātumu.

Tokenizācija un īpašumtiesību pārbaude

Nulles zināšanu pierādījumus var izmantot arī, lai tokenizētu īpašumus un pārbaudītu to īpašumtiesību pierādījumus. Piemēram, īpašumam var piešķirt pilnvaru, un jebkura puse var pārbaudīt tā īpašumtiesības, publiski neatklājot nekādu citu informāciju.

Globālā atbilstība

Dažās valstīs ir stingri noteikumi attiecībā uz finanšu informācijas vākšanu un kopīgošanu, ko decentralizētām platformām var būt grūti izpildīt. Nulles zināšanu pierādījumus var izmantot, lai kopīgotu nepieciešamo informāciju ar regulatoriem, vienlaikus saglabājot to privātu no citām pusēm.

Tas var palīdzēt pārvarēt plaisu starp decentralizētām platformām un tradicionālajām finanšu iestādēm, atvieglojot DeFi atbilstību dažādu jurisdikciju noteikumiem.

Nulles zināšanu pierādījumu nākotne blokķēdē

Nulles zināšanu pierādījumi, visticamāk, nākotnē radīs jaunas tehnoloģiskas inovācijas. Dažas ar ZKP saistītas turpmākās norises, kurām vērts pievērst uzmanību, ir šādas:

Vairāku ķēžu privātuma slāņi

Tā kā blokķēdes un DeFi ekosistēmas turpina augt un attīstīties, pieaug nepieciešamība pēc sadarbspējas dažādos blokķēdes tīklos. Vairāku ķēžu privātuma slāņi ļaus veikt darījumus dažādos blokķēdes tīklos, vienlaikus saglabājot iesaistīto pušu privātumu.

zk-STARKs

Vēl viena joma, kurai jāpievērš uzmanība, ir zk-STARK (nulles zināšanu mērogojams, caurspīdīgs zināšanu arguments) plašāka izmantošana. Tas ir jaunāka veida nulles zināšanu pierādījums, kas tiek uzskatīts par efektīvāku un drošāku nekā zk-SNARK. Vēl viena zk-STARK priekšrocība salīdzinājumā ar zk-SNARK ir tā, ka pirmās ir ātrāk verificējamas un tām nav nepieciešama uzticama iestatīšana.

Lietotājam draudzīgi rīku komplekti

Nulles zināšanu droša tehnoloģija var būt sarežģīta, un ne katrai izstrādes komandai ir pieredze šajā konkrētajā kriptogrāfijas jomā. Lietotājam draudzīgi ZKP rīku komplekti var palīdzēt pārvarēt šo plaisu un atvieglot tehnoloģijas izmantošanu izstrādātājiem ar dažādu pieredzi.

Nulles zināšanu pierādījumu ierobežojumi

Nulles zināšanu pierādījumi ir unikāla metode, kā pārbaudīt informācijas patiesumu, vienlaikus saglabājot privātumu, taču tie nesniedz 100% garantiju. Lai gan verifikācijas iespējamība, ja pārbaudītājs melo, ir niecīga, lietotājiem ir jāapzinās, ka ZKP nav ložu necaurlaidīgi.

Turklāt algoritmiem, ko izmanto nulles zināšanu pierādījumos, ir nepieciešami intensīvi skaitļošanas resursi. Dažos ZKP veidos ir nepieciešama intensīva skaitļošana, jo tie prasa daudz mijiedarbības starp pārbaudītājiem un pārbaudītājiem. Citos gadījumos algoritmi ir ārkārtīgi skaitļošanas ziņā intensīvi, kas potenciāli varētu ierobežot ZKP lietojumprogrammas.

Noslēguma domas

Nulles zināšanu pierādījumi strauji iegūst uzmanību, jo tiem piemīt unikālas privātuma saglabāšanas un mērogošanas iespējas. Šīs tehnoloģijas pieaugošais pielietojums blokķēdē, kriptovalūtā un DeFi, iespējams, radīs novatoriskākus pakalpojumus, kas lietotājiem sniedz lielu labumu. Paredzams, ka nulles zināšanu pierādījumiem būs izšķiroša nozīme drošāku, privātāku un efektīvāku DApp ekosistēmu izveidē.

Tālāka lasīšana

  • zk-SNARKs un zk-STARKs Izskaidrots

  • Blokķēdes 1. slāņa un 2. slāņa mērogošanas risinājumi