La technologie Blockchain a révolutionné tous les domaines, permettant des transactions sécurisées et transparentes sans intermédiaires. Malgré son impact transformateur, l’intégration de données du monde réel dans les systèmes blockchain reste un défi persistant. Les oracles jouent un rôle intermédiaire clé dans ce processus, connectant de manière transparente la blockchain aux sources de données externes. Cependant, les oracles traditionnels s’appuient souvent sur des tiers de confiance, ce qui soulève des inquiétudes quant à leur fiabilité et leur sécurité.
Une solution nouvelle et prometteuse a donc émergé, à savoir l’oracle ZK. Il exploite pleinement la puissance des preuves à connaissance nulle (ZKP) pour relever ces défis. Cette approche innovante combine intelligemment les avantages de ZKP et d'Oracles pour garantir un niveau plus élevé de confidentialité des données dans l'espace blockchain.
Qu'est-ce qu'un oracle ?
Les oracles agissent comme des sources d'informations externes fiables, fournissant des informations provenant de plusieurs bases de données à la chaîne, notamment les prix des jetons, l'activité des transactions, les soldes des portefeuilles, etc. Oracles fournit une interface de programmation d'application (API) qui permet d'effectuer des calculs sur la base d'événements et de données du monde réel. En un mot, les oracles collectent, interrogent, vérifient et vérifient les données provenant de plusieurs sources et les transmettent aux contrats intelligents.
Cependant, les réseaux Oracle traditionnels, tels que Chainlink ou The Graph, s'appuient souvent sur des mécanismes de jalonnement, exigeant que les nœuds mettent en jeu des actifs afin de participer. Il existe des limites inhérentes à cette approche, notamment en ce qui concerne la confiance et la susceptibilité à la manipulation.
C'est là que les oracles ZK entrent en jeu. En intégrant ZKP de manière innovante, il devrait révolutionner l'efficacité et la crédibilité des oracles.
Alors, qu’est-ce qu’un oracle ZK ?
ZK Oracle, abréviation de Zero-Knowledge Oracle, intègre intelligemment ZKP aux contrats intelligents pour créer une solution flexible en chaîne/hors chaîne. Cette approche innovante améliore l'efficacité et la sécurité des oracles dans l'écosystème blockchain, permettant ainsi une informatique et un stockage hors chaîne rentables.
Pour faire face aux enjeux des oracles traditionnels, les oracles ZK proposent plusieurs solutions :
1. Construisez un réseau autonome.
2. Améliorez la sécurité de la couche de base.
3. Adoptez un modèle de confiance 1 sur N pour garantir que tant qu'au moins un nœud fonctionne comme prévu, les fonctions du système peuvent être garanties.
4. Améliorer la décentralisation.
5. Allouez efficacement la puissance de calcul pour minimiser le gaspillage.
L'avantage significatif des oracles ZK est de protéger la confidentialité des données tout en garantissant l'intégrité et l'authenticité des informations transmises. Contrairement aux oracles traditionnels qui diffusent publiquement des données sur la blockchain, les oracles ZK apportent des avantages uniques en fournissant des preuves des données sans exposer les données elles-mêmes. Cela le rend particulièrement adapté aux cas d’utilisation qui nécessitent un équilibre judicieux entre transparence et confidentialité.
L'architecture de l'oracle ZK
Selon Gu et Nawab, l'architecture de l'oracle ZK comprend les composants uniques suivants :
1. Sources de données : ces entités collectent ou génèrent des données brutes à partir de diverses sources (telles que les appareils IoT) et servent de point de départ au processus informatique.
2. Provers hors chaîne : ces entités reçoivent des données brutes de la source de données et effectuent des calculs. En utilisant les calculs zk-SNARK (preuve de connaissance succincte et non interactive à connaissance nulle), ils génèrent des preuves utilisées pour prouver leurs calculs.
3. Consommateur : en interagissant avec la blockchain via des contrats intelligents, les consommateurs soumettent des demandes de lecture et d'écriture. Ils s'appuient sur les données et les preuves fournies par des prouveurs hors chaîne pour prendre des décisions éclairées.
4. Contrat intelligent : responsable de la vérification et de la maintenance du résumé associé aux résultats de calcul et aux données de preuve ZK. Le contrat intelligent garantit l'intégrité de la preuve ZK. Ils mettent également en œuvre une stratégie de pénalité si des preuves invalides sont trouvées.
Accélérez la génération d’épreuves ZK grâce à des algorithmes avancés de traitement par lots
Gu et Nawab ont proposé un algorithme de traitement par lots conçu pour accélérer la génération de preuves ZK, qui utilise des techniques de traitement par lots horizontal et vertical. Le traitement par lots horizontal combine plusieurs preuves en une seule preuve, tandis que le traitement par lots vertical combine des calculs similaires en une preuve unifiée. Ces stratégies améliorent considérablement l'efficacité de la génération de preuves zk, avec des performances améliorées jusqu'à 550 fois par rapport aux méthodes standard.
Domaines d'application pratiques
L'oracle ZK a démontré sa polyvalence dans divers domaines. Les applications spécifiques sont les suivantes :
1. Source d'informations sur les prix : dans les applications DeFi, les oracles ZK simplifient le fonctionnement des sources d'informations sur les prix, éliminant le besoin de mises à jour continues et d'un stockage coûteux sur la blockchain.
2. Source de données sécurisée : ZK Oracle fournit un moyen sécurisé d'obtenir des sources de données auprès de parties non coopérantes. Par exemple, les utilisateurs peuvent générer des preuves sans connaissance de leurs soldes bancaires sans révéler de détails sensibles. Ceci est utilisé comme garantie pour obtenir des prêts dans le secteur financier décentralisé, renforçant ainsi la confiance dans les transactions financières.
3. Système de vote confidentiel : les oracles ZK peuvent être appliqués aux systèmes de vote confidentiels pour obtenir des résultats vérifiables sans exposer les votes individuels.
4. Vérification d'identité : dans le scénario de vérification d'identité, l'oracle ZK fournit une assistance précieuse pour la vérification d'identité. Ils authentifient les utilisateurs sans révéler les détails complexes de leurs enregistrements, garantissant ainsi une approche axée sur la sécurité et la confidentialité.
5. Système de chaîne d'approvisionnement : ZK Oracle facilite la vérification de l'authenticité du produit sans divulguer d'informations exclusives. Cette application garantit la confiance et la transparence dans les processus de la chaîne d'approvisionnement.
Aperçu du projet de construction de ZK Oracle
Hyper-Oracle
Hyper Oracle se concentre sur la création d’un réseau Oracle ZK exclusif pour la blockchain Ethereum. Le système extrait efficacement les données de chaque bloc Ethereum, utilise zkPoS pour la récupération et utilise des zkGraphs programmables alimentés par zkWASM pour le traitement des données. L'approche adoptée garantit un calcul hors chaîne sécurisé et minimisant la confiance grâce à la technologie ZK. Cette approche innovante crée non seulement la possibilité d’étendre les contrats intelligents Ethereum, mais leur donne également la capacité de gérer des tâches complexes telles que l’automatisation et l’apprentissage automatique.
Protocole Mina
(0)1Labs, en tant que partenaire de l'écosystème Mina Protocol, construit activement un oracle ZK. Ce qui rend l'oracle ZK de Mina unique, c'est son modèle d'exécution unique en deux étapes, coordonné par zkApps. Les premières étapes impliquent une vérification hors chaîne, confirmant l'existence d'informations spécifiques et des calculs terminés. Cette vérification hors chaîne permet d'effectuer des calculs localisés sur des machines individuelles.
Prenons l'exemple des sources d'informations sur les prix : les utilisateurs peuvent interroger de manière flexible plusieurs API fiables, calculer les prix moyens et effectuer des opérations hors chaîne complexes. Grâce à l'oracle ZK, les utilisateurs peuvent consulter les prix sans encourir de frais jusqu'à ce que le résultat souhaité soit obtenu. Ce n'est qu'une fois les résultats souhaités obtenus que l'exécution en chaîne a lieu, permettant une conception d'architecture plus rationalisée et plus rentable. Ce modèle d'exécution unique en deux étapes est unique à ZK Oracle sur Mina et fournit une méthode puissante pour une interaction sécurisée et efficace avec les données hors chaîne.
Fondation Néant
En août 2023, Lido Finance, pionnier dans le domaine du staking de liquidité, a annoncé un plan important. La société a révélé qu'elle utiliserait la subvention Lido pour financer la Nil Foundation, une société de recherche et développement Ethereum, afin de développer les oracles ZK. L'objectif explicite de cette collaboration stratégique est d'établir des contrôles de cohérence minimisant la confiance sur les rapports comptables de Lido Finance, renforçant ainsi la liquidité de Lido Finance. Notamment, les preuves des calculs de l'oracle ZK seront signées directement à partir de la machine virtuelle Ethereum (EVM) à l'aide de Proof Market, une interface de passerelle récemment lancée qui garantit une composabilité informatique prouvable pour toutes les applications EVM, marquant un progrès significatif dans ce domaine.
Les perspectives d'avenir des oracles ZK
Alors que les oracles ZK font leur marque dans le monde des oracles, certains défis doivent encore être relevés. Les complexités impliquées entre les sources, les nœuds et les utilisateurs dans le protocole de négociation à trois nécessitent des recherches et des développements supplémentaires pour optimiser le système. Certaines équipes, comme Mina, travaillent activement pour relever ces défis, mais cela prendra du temps.
Avec leurs avantages uniques et leur large gamme de scénarios d'application, les oracles ZK sont à l'avant-garde de la révolution du système blockchain. Ils ont le potentiel de prendre en charge des applications sans confiance et décentralisées qui s'appuient sur des données hors chaîne précises et vérifiables, marquant un grand pas en avant dans le domaine de la technologie blockchain. Le chemin de développement de l'oracle ZK représente non seulement l'innovation, mais redéfinit également la façon dont nous comprenons et interagissons avec le système blockchain.
