A tecnologia Blockchain revolucionou todas as esferas da vida, permitindo transações seguras e transparentes sem intermediários. Apesar do seu impacto transformador, a integração de dados do mundo real em sistemas blockchain continua a ser um desafio persistente. Os oráculos desempenham um papel intermediário fundamental neste processo, conectando perfeitamente o blockchain com fontes de dados externas. No entanto, os oráculos tradicionais dependem frequentemente de terceiros de confiança, levantando preocupações sobre fiabilidade e segurança.
Portanto, surgiu uma solução nova e promissora, nomeadamente o oráculo ZK. Ele aproveita totalmente o poder das Provas de Conhecimento Zero (ZKP) para enfrentar esses desafios. Esta abordagem inovadora combina de forma inteligente as vantagens do ZKP e dos oráculos para garantir um nível mais alto de privacidade de dados no espaço blockchain.
O que é um oráculo?
Os oráculos atuam como fontes externas confiáveis de informações, fornecendo informações de vários bancos de dados para a cadeia, incluindo preços de tokens, atividades de transações, saldos de carteiras, etc. Os Oracles fornecem uma interface de programação de aplicativos (API) que permite que cálculos sejam realizados com base em eventos e dados do mundo real. Resumindo, os oráculos coletam, consultam, verificam e verificam dados de múltiplas fontes e os repassam para contratos inteligentes.
No entanto, as redes tradicionais de oráculos, como Chainlink ou The Graph, muitas vezes dependem de mecanismos de piquetagem, exigindo que os nós façam piquetagem de ativos para participar. Existem limitações inerentes a esta abordagem, especialmente em relação à confiança e à suscetibilidade à manipulação.
É aqui que os oráculos ZK entram em ação. Ao integrar o ZKP de forma inovadora, espera-se que revolucione a eficiência e a credibilidade dos oráculos.
Então, o que é um oráculo ZK?
ZK Oracle, abreviação de oráculo de conhecimento zero, integra habilmente o ZKP com contratos inteligentes para construir uma solução flexível on-chain/off-chain. Esta abordagem inovadora melhora a eficiência e a segurança dos oráculos no ecossistema blockchain, permitindo computação e armazenamento fora da cadeia com boa relação custo-benefício.
Para lidar com os desafios dos oráculos tradicionais, os oráculos ZK oferecem diversas soluções:
1. Construa uma rede autônoma.
2. Melhore a segurança da camada base.
3. Adote um modelo de confiança 1 de N para garantir que, desde que pelo menos um nó tenha o desempenho esperado, as funções do sistema possam ser garantidas.
4. Melhorar a descentralização.
5. Alocar eficientemente o poder computacional para minimizar o desperdício.
A vantagem significativa dos oráculos ZK é proteger a privacidade dos dados e, ao mesmo tempo, garantir a integridade e autenticidade das informações transmitidas. Ao contrário dos oráculos tradicionais que transmitem publicamente dados para o blockchain, os oráculos ZK trazem vantagens únicas ao fornecer evidências dos dados sem expor os dados em si. Isto o torna particularmente bom em casos de uso que exigem um equilíbrio cuidadoso entre transparência e privacidade.
A arquitetura do oráculo ZK
De acordo com Gu e Nawab, a arquitetura do oráculo ZK inclui os seguintes componentes exclusivos:
1. Fontes de dados: Essas entidades coletam ou geram dados brutos de diversas fontes (como dispositivos IoT) e servem como ponto de partida para o processo de computação.
2. Provadores fora da cadeia: essas entidades recebem dados brutos da fonte de dados e realizam cálculos. Ao usar cálculos zk-SNARK (prova de conhecimento sucinta e não interativa de conhecimento zero), eles geram evidências usadas para provar seus cálculos.
3. Consumidor: Interagindo com o blockchain por meio de contratos inteligentes, os consumidores enviam solicitações de leitura e gravação. Eles contam com dados e evidências fornecidas por provadores fora da cadeia para tomar decisões informadas.
4. Contrato inteligente: Responsável por verificar e manter o resumo associado aos resultados do cálculo e aos dados da prova ZK. O contrato inteligente garante a integridade da prova ZK. Eles também implementam uma estratégia de penalidade caso sejam encontradas provas inválidas.
Acelere a geração de provas ZK com algoritmos avançados de processamento em lote
Gu e Nawab propuseram um algoritmo de lote projetado para acelerar a geração de provas ZK, que usa técnicas de lote horizontal e vertical. O lote horizontal combina várias provas em uma única prova, enquanto o lote vertical combina cálculos semelhantes em uma prova unificada. Essas estratégias melhoram significativamente a eficiência da geração de provas zk, com melhorias de desempenho de até 550 vezes em comparação aos métodos padrão.
Áreas de aplicação práticas
O oráculo ZK demonstrou sua versatilidade em diversos campos. As aplicações específicas são as seguintes:
1. Fonte de informações de preços: Nas aplicações DeFi, os oráculos ZK simplificam a operação das fontes de informações de preços, eliminando a necessidade de atualizações contínuas e armazenamento caro no blockchain.
2. Fonte de dados segura: ZK Oracle fornece uma maneira segura de obter fontes de dados de partes não cooperantes. Por exemplo, os usuários podem gerar provas de conhecimento zero de seus saldos bancários sem revelar detalhes confidenciais. Isto é utilizado como garantia para a obtenção de empréstimos no sector financeiro descentralizado, aumentando a confiança nas transacções financeiras.
3. Sistema de votação confidencial: os oráculos ZK podem ser aplicados a sistemas de votação confidenciais para obter resultados verificáveis sem expor votos individuais.
4. Verificação de identidade: No cenário de verificação de identidade, o oráculo ZK fornece suporte valioso para verificação de identidade. Eles autenticam os usuários sem revelar detalhes complexos de seus registros, garantindo uma abordagem centrada na segurança e na privacidade.
5. Sistema de cadeia de suprimentos: o oráculo ZK facilita a verificação da autenticidade do produto sem vazar informações proprietárias. Esta aplicação garante confiança e transparência nos processos da cadeia de abastecimento.
Visão geral do projeto para construir ZK Oracle
Hiper Oráculo
A Hyper Oracle se concentra na construção de uma rede oracle ZK exclusiva para o blockchain Ethereum. O sistema extrai dados com eficiência de cada bloco Ethereum, usa zkPoS para recuperação e utiliza zkGraphs programáveis alimentados por zkWASM para processamento de dados. A abordagem adotada garante computação fora da cadeia segura e com confiança minimizada por meio da tecnologia ZK. Esta abordagem inovadora não só cria a possibilidade de estender os contratos inteligentes Ethereum, mas também lhes dá a capacidade de lidar com tarefas complexas, como automação e aprendizado de máquina.
Protocolo Mina
(0)1Labs, como parceiro do ecossistema do Protocolo Mina, está construindo ativamente um oráculo ZK. O que torna o oráculo ZK de Mina único é seu modelo exclusivo de execução em duas etapas, coordenado por zkApps. As etapas iniciais envolvem verificação fora da cadeia, confirmando a existência de informações específicas e cálculos concluídos. Esta verificação fora da cadeia torna possível realizar cálculos localizados em máquinas individuais.
Tomemos como exemplo as fontes de informações de preços - os usuários podem consultar com flexibilidade várias APIs confiáveis, calcular preços médios e realizar operações complexas fora da cadeia. Através do oráculo ZK, os usuários podem consultar preços sem incorrer em taxas até que o resultado desejado seja alcançado. Somente depois que os resultados desejados forem alcançados é que ocorre a execução on-chain, permitindo um projeto de arquitetura mais simplificado e econômico. Este modelo exclusivo de execução em duas etapas é exclusivo do ZK Oracle on Mina e fornece um método poderoso para interação segura e eficiente com dados fora da cadeia.
Fundação Nula
Em agosto de 2023, a Lido Finance, pioneira na área de staking de liquidez, anunciou um plano importante. A empresa revelou que usará o Lido Grant para financiar a Nil Foundation, uma empresa de pesquisa e desenvolvimento Ethereum, para desenvolver oráculos ZK. O objetivo explícito desta colaboração estratégica é estabelecer verificações de sanidade que minimizem a confiança nos relatórios contábeis da Lido Finance, fortalecendo, em última análise, a liquidez da Lido Finance. Notavelmente, as provas dos cálculos do oráculo ZK serão assinadas diretamente da Máquina Virtual Ethereum (EVM) usando o Proof Market, uma interface de gateway lançada recentemente que garante composibilidade computacional comprovável para todas as aplicações EVM, marcando um progresso significativo neste campo.
As perspectivas futuras dos oráculos ZK
À medida que os oráculos ZK deixam sua marca no mundo dos oráculos, ainda existem alguns desafios que precisam ser enfrentados. A complexidade envolvida no protocolo de handshake triplo entre fontes, nós e usuários requer mais pesquisa e desenvolvimento para otimizar o sistema. Algumas equipes, como a Mina, estão trabalhando ativamente para enfrentar esses desafios, mas isso levará tempo.
Com suas vantagens exclusivas e ampla gama de cenários de aplicação, os oráculos ZK estão na vanguarda da revolução do sistema blockchain. Eles têm o potencial de apoiar aplicações descentralizadas e não confiáveis que dependem de dados fora da cadeia precisos e verificáveis, marcando um grande salto no campo da tecnologia blockchain. O caminho de desenvolvimento do oráculo ZK não representa apenas inovação, mas também redefine a forma como entendemos e interagimos com o sistema blockchain.
