Bạn đã bao nhiêu lần dành ra những phút quý giá để cố gắng giao dịch trên Ethereum hoặc tốn rất nhiều gas ($) khi có quá nhiều lưu lượng truy cập? Nhưng đừng lo lắng. Có một giải pháp cho các giao dịch chậm và chi phí gas cao, đó là giới thiệu bằng chứng không kiến thức (ZKP).
Lịch sử
Khái niệm ZKP là một ứng dụng hấp dẫn của mật mã cho phép một bên chứng minh với bên kia rằng một tuyên bố là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài tính hợp lệ của chính tuyên bố đó.
Bài báo đầu tiên giới thiệu khái niệm ZKP được Shafi Goldwasser và Silvio Micali của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) công bố vào năm 1985. Bài báo "Probabilistic Encryption" của họ chứng minh rằng có thể chứng minh các đặc tính cụ thể của một số mà không cần tiết lộ chính số đó hoặc bất kỳ thông tin bổ sung nào về số đó. Phát hiện mang tính đột phá này đã mở đường cho việc phát triển ZKP như một công cụ quan trọng trong mật mã học hiện đại.
Cách thức hoạt động (ELI5)
Khái niệm: người chứng minh và người xác minh
Trong các bằng chứng không có kiến thức, các vai trò cơ bản là người chứng minh và người xác minh. Người chứng minh có mục đích thuyết phục người xác minh rằng họ sở hữu kiến thức về một bí mật cụ thể, mà không tiết lộ chính bí mật đó. Đổi lại, người xác minh cố gắng xác minh các tuyên bố của người chứng minh mà không biết bí mật đó. Điều này được thực hiện bằng cách yêu cầu người chứng minh thực hiện các nhiệm vụ chỉ có thể hoàn thành nếu họ sở hữu bí mật đó. Cách đơn giản nhất để chứng minh rằng bạn biết điều gì đó mà không tiết lộ nó có thể được thể hiện bằng ví dụ thường được sử dụng "Where’s Waldo?".
Bạn và một người bạn muốn tìm Waldo. Bạn biết Waldo ở đâu trong hình ảnh, nhưng bạn của bạn không tin bạn. Làm thế nào để chứng minh với bạn mình rằng bạn biết Waldo ở đâu mà không tiết lộ vị trí của anh ấy?
Bạn lấy một tờ giấy lớn để che toàn bộ hình ảnh, cho bạn mình xem hình ảnh Waldo qua một hình cắt. Bạn có thể chứng minh rằng bạn biết vị trí của Waldo, nhưng bạn của bạn sẽ không biết Waldo ở đâu vì tọa độ chính xác của Waldo so với hình ảnh vẫn là ẩn số đối với anh ta.
Đây là một phép loại suy đơn giản của ZKP. Bất kỳ ai nhìn thấy Waldo qua lỗ đều có bằng chứng cho thấy Waldo tồn tại và người chứng minh biết anh ta ở đâu mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào khác.
ZKP trong Blockchain
Trong khi blockchain mang lại cho chúng ta những lợi thế lớn như tính minh bạch, tính bất biến và tính phi tập trung, thì các blockchain công khai hiện tại hoàn toàn thiếu bất kỳ quyền riêng tư nào mà đôi khi sẽ là "tốt nếu có". Tuy nhiên, bằng cách kết hợp ZKP với công nghệ blockchain, các dự án hiện có thể xử lý nhiều giao dịch nhanh hơn, đồng thời vẫn giữ dữ liệu người dùng an toàn và bảo mật. Nó cũng cho phép thực hiện các phép tính phức tạp mà không tiết lộ bất kỳ dữ liệu nhạy cảm nào. ZKP cung cấp tính linh hoạt và sự lựa chọn cho những người dùng muốn kiểm soát và tự do đối với thông tin của họ. Do đó, có lý khi kết hợp, blockchain và ZKP có nhiều công dụng.
Các trường hợp sử dụng ZKP là:
ZKP tăng cường quyền riêng tư của người dùng bằng cách tránh tiết lộ thông tin cá nhân trên blockchain công khai.
ZKP tăng cường bảo mật thông tin bằng cách thay thế các phương pháp xác thực không hiệu quả. ZKP loại bỏ nhiều điểm yếu bằng cách cho phép người dùng chứng minh quyền sở hữu hoặc quyền truy cập dữ liệu mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm.
ZKP tăng thông lượng và khả năng mở rộng của blockchain. ZKP giải quyết một số thách thức về khả năng mở rộng liên quan đến công nghệ blockchain bằng cách cho phép giao dịch nhanh hơn và an toàn hơn.
Ví dụ về các dự án Blockchain hàng đầu dựa trên ZK
Sau đây là một số giao thức blockchain phổ biến nhất sử dụng công nghệ ZK:
Lưu trữ phi tập trung sử dụng zk-SNARK
Filecoin: Filecoin là mạng zk-SNARK được triển khai lớn nhất cho đến nay. Filecoin sử dụng SNARK cho cả Proof of Replication (PoRep) và Proof of Space-time (PoSt), đây là các giao thức mật mã cốt lõi mà mạng phụ thuộc vào. Filecoin đã huy động được tổng cộng 258,2 triệu đô la tiền tài trợ trong 7 vòng. Khoản tài trợ gần đây nhất của họ là 205,8 triệu đô la trong Đợt chào bán tiền xu ban đầu. Mã thông báo FIL của Filecoin hiện đang giao dịch ở mức 7 đô la và có vốn hóa thị trường là 2,7 tỷ đô la. Bộ lưu trữ của Filecoin đang hoạt động và các Nhà phát triển sử dụng API hoặc thư viện để gửi dữ liệu đến các trình trợ giúp lưu trữ. Đằng sau hậu trường, các trình trợ giúp lưu trữ nhận dữ liệu và xử lý các quy trình cơ bản để lưu trữ dữ liệu theo cách đáng tin cậy và phi tập trung.
Dự án riêng tư
Aztec Network: Aztec Network là ZK-rollup riêng tư đầu tiên trên mạng Ethereum. Đây là một công cụ bảo mật mà DApp sử dụng để có quyền truy cập vào quyền riêng tư và khả năng mở rộng. Aztec đã huy động được 119,1 triệu đô la trong 4 vòng gọi vốn. Vòng gọi vốn gần đây nhất của họ là 100 triệu đô la từ vòng Series B do A16z dẫn đầu. Aztec Connect, cho phép người dùng tương tác với Ethereum DeFi Dapps, hiện đang hoạt động trên mạng chính Ethereum. Không có mã thông báo nào cho Aztec, nhưng có thể có airdrop.
Zk-rollup
Thách thức chính mà Ethereum phải đối mặt là khả năng mở rộng. Đây là một vấn đề quan trọng vì nó giới hạn số lượng người có thể sử dụng mạng và cũng làm cho các giao dịch trở nên đắt đỏ hơn do nhu cầu cao về lưu trữ trên chuỗi và tài nguyên tính toán.
Công nghệ Rollup đang ngày càng được chú ý. Rollup là hợp đồng thông minh giúp giảm yêu cầu về tính toán và lưu trữ của Ethereum để xác thực khối giao dịch. Rollup thực hiện điều này bằng cách cuộn một loạt giao dịch thành một; Nhiệm vụ của hợp đồng thông minh rollup là tháo rời chúng và xác minh tất cả các giao dịch được giữ trong một giao dịch duy nhất trước khi giao dịch đó được gửi dưới dạng khối mới đến Ethereum. Có hai loại rollup L2 chính – Rollup Optimistic (OP Rollup) và Rollup Zero-knowledge (ZK-rollup).
Lạc quan - Giả sử các giao dịch có giá trị theo mặc định, nhưng sẽ cần phải khôi phục các giao dịch từ 7 ngày trước nếu ai đó có thể chứng minh rằng giao dịch không hợp lệ.
ZK - chạy tính toán ngoài chuỗi và gửi bằng chứng xác thực cho chuỗi. Nó sử dụng mật mã tiên tiến để chứng minh không có gian lận.
Có những sự đánh đổi phức tạp giữa hai loại rollup.
ZK-rollups có thể tăng đáng kể thông lượng giao dịch của Ethereum trong khi vẫn duy trì tính bảo mật và phi tập trung. Chúng sử dụng hai hợp đồng, hợp đồng chính và hợp đồng xác minh, và một máy ảo ngoài chuỗi để xử lý các đợt giao dịch và xác thực bằng chứng không kiến thức.
Tính chính xác của bằng chứng hợp lệ trong zk-rollups có thể được đảm bảo bằng bằng chứng toán học mà không có sự chậm trễ trong tính cuối cùng của giao dịch. Do đó, ZK-rollups được nhiều người coi là giải pháp cuối cùng tiềm năng cho việc mở rộng quy mô Ethereum.
zkSync: zkSync là giải pháp mở rộng và bảo mật không cần tin cậy dành cho Ethereum dựa trên ZK Roll-up, được thiết kế để mang lại thông lượng theo quy mô VISA với hàng nghìn giao dịch mỗi giây cho Ethereum trong khi vẫn giữ cho tiền an toàn như trong các tài khoản L1 cơ bản và duy trì mức độ chống kiểm duyệt cao. Matter Labs là công ty đứng sau zkSync. Nhìn chung, Matter Labs đã huy động được 458 triệu đô la. Khoản tài trợ mới nhất của họ là vòng Series C trị giá 200 triệu đô la do Blockchain Capital dẫn đầu. Mạng thử nghiệm công khai zkSync hiện đang hoạt động. Không có mã thông báo zkSync, nhưng có rất nhiều tin đồn về một đợt airdrop sắp tới.
Polygon đã nổi lên như một trong những giải pháp mở rộng quy mô blockchain đáng chú ý nhất. Polygon, ban đầu được biết đến là Ethereum Sidechain, đã phát triển thành một Giải pháp mở rộng quy mô hộ gia đình. Polygon đã huy động được 451,5 triệu đô la tài trợ trong 8 vòng. Vòng gần đây nhất của họ là vòng Series D trị giá 450 triệu đô la do Sequoia Capital dẫn đầu. Mã thông báo Matic của Polygon có vốn hóa thị trường là 11 tỷ đô la và hiện đang giao dịch ở mức 1,22 đô la. Polygon đã trở thành một con dao quân đội Thụy Sĩ để khắc phục các vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum. zkEVM của Polygon là một giải pháp mở rộng quy mô Ethereum Layer 2 phi tập trung sử dụng bằng chứng không kiến thức mật mã. Dự kiến sẽ ra mắt vào cuối tháng 3 này và hứa hẹn sẽ cung cấp khả năng thực hiện hợp đồng thông minh tương thích với Ethereum với tốc độ cao hơn và chi phí thấp hơn. Hãy theo dõi