Acest articol este o trimitere a comunității. Autorul este Kenny Li, co-fondator al Manta Network, un protocol programabil de confidențialitate Layer 1 alimentat de tehnologia zero-knowledge proof.

Opiniile din acest articol sunt ale contributorului/autorului și nu reflectă neapărat cele ale Academiei Binance.

TL;DR

Zero-kwledge proof (ZKP) este o tehnologie criptografică care permite verificarea adevărului unei informații fără a dezvălui informațiile în sine. A devenit o tehnologie din ce în ce mai importantă în blockchain, criptomonede și finanțe descentralizate (DeFi) pentru îmbunătățirea confidențialității și a securității.

Multe proiecte DeFi folosesc deja ZKP-uri pentru a oferi utilizatorilor o mai bună confidențialitate și securitate pentru servicii precum împrumuturile, împrumuturile și tranzacționarea. Un număr de blockchain de nivel 1 adaugă roll-up-uri bazate pe ZKP sau zkEVM. Se așteaptă că dovezile cu cunoștințe zero vor juca un rol din ce în ce mai crucial în lumea blockchain și a Web3, deoarece aplicațiile lor sunt de așteptat să fie adoptate pe scară largă.

Cum funcționează proba zero-cunoștințe?

Dovada zero-cunoștințe este o metodă prin care o parte (dovatorul) poate dovedi altei părți (verificatorul) că o afirmație este adevărată fără a dezvălui informații suplimentare. Acest lucru este util în special atunci când informațiile sunt sensibile și probatorul nu dorește ca verificatorul să aibă acces la ele.

Dovatorul oferă o demonstrație matematică doar ei o pot genera, iar verificatorul poate folosi această dovadă pentru a verifica adevărul afirmației. Cu toate acestea, ei nu pot folosi dovada pentru a reconstrui informațiile originale.

Imaginați-vă un tunel cu două intrări, A și B. Există o ușă încuiată cu un cod secret care blochează singura cale și împiedică oamenii să treacă prin tunel de la un capăt la altul (de la A la B). Știi codul secret și vrei să-l vinzi doamnei X, care vrea să acceseze tunelul.

Vrei ca ea să plătească în avans înainte de a-i dezvălui codul, dar mai întâi vrea să demonstrezi că știi cu adevărat codul. În acest caz, ea poate face acest lucru stând în fața tunelului și urmărindu-te intrând într-una dintre intrări și ieșind din cealaltă. În acest fel, ea va fi mulțumită că știi cu adevărat codul secret.

Exemplu avansat de dovezi cu zero cunoștințe

Imaginează-ți că ai un prieten care nu poate face distincția între culorile roșii și albastre. Aveți două bile expuse: una roșie și una albastră. Prietenul tău nu crede, totuși, că bilele pot fi distinse unele de altele. Vrei să demonstrezi că sunt culori diferite fără a dezvălui că ai o minge roșie și una albastră. De fapt, nu doriți să dezvăluiți deloc informații despre modul în care faceți distincția între ele.

Deci, cum demonstrăm că pot fi distinși în timp ce dezvăluim cunoștințe zero despre procesul de identificare sau caracteristicile definitorii? Răspunsul este simplu. Îi rogi prietenului tău să țină cele două bile la spate înainte de a arăta una. Ei vor plasa apoi mingea la spate și vor alege aleatoriu (50/50) una dintre cele două pentru a arăta din nou. Rețineți că prietenul tău va ști întotdeauna dacă a schimbat mingea.

Prietenul tău te va întreba: „S-a schimbat mingea?” înainte de a confirma validitatea răspunsului dvs. După ce ai dat răspunsul corect, prietenul tău poate fi suspicios că ai ghicit. Ei vă cer să o faceți încă de cinci ori, ceea ce înseamnă că șansa de a fi ghicit corect de fiecare dată în experiment ar fi:

Șansele par mici! Pentru a fi sigur, tu și prietenul tău repetați procesul de 15 ori. Atunci șansele ca voi să ghiciți corect ar fi:

Ai fi aproape sigur că dovada este corectă în acest moment. Dacă tu și prietenul repetați experimentul de nenumărate ori, șansa pe care ați ghici corect de fiecare dată tinde spre zero.

Prin urmare, i-ați dovedit prietenului tău că bilele se disting fără cunoștințe de partea prietenului tău despre cum se face acest lucru. El poate, totuși, să accepte constatarea cu încredere.

De ce să folosiți dovezi cu cunoștințe zero?

Popularitatea dovezilor de zero cunoștințe în blockchain și cripto este determinată de cererea tot mai mare de confidențialitate și securitate în tranzacțiile digitale. Odată cu creșterea tehnologiei blockchain și a criptomonedei, există o nevoie din ce în ce mai mare de o modalitate de a verifica tranzacțiile fără a dezvălui informații sensibile - o nevoie pe care ZKP-urile o pot satisface.

Dovezile zero-cunoștințe au atras o atenție și un interes mai mare în ultimii ani, multe protocoale care utilizează ZKP-uri fiind lansate și blockchain-urile majore care au construit pachete de informații zero-knowledge. Un semn clar al popularității dovezilor fără cunoștințe a fost văzut la conferința DevCon 2022, unde peste 20% din toate discuțiile au fost despre această tehnologie.

Evoluții cheie

O dezvoltare cheie în dovezile cu cunoștințe zero este utilizarea sporită a zk-SNARK-urilor, un tip specific de ZKP. zk-SNARK-urile au fost adoptate pe scară largă în diferite aplicații DeFi, cum ar fi tranzacțiile private cu token și împrumuturile protejate. O altă dezvoltare majoră în dovezile fără cunoștințe este concentrarea sporită pe scalabilitate și performanță prin zk-rollups.

zk-SNARK-uri

Argumentul succint non-interactiv al cunoașterii cu cunoștințe zero (zk-SNARKs) este un tip specific de dovadă cu cunoștințe zero care permite verificarea unei declarații fără a dezvălui nicio informație despre declarația în sine.

zk-SNARK-urile au fost deja folosite în aplicații precum Zcash și sistemul de plată bazat pe blockchain al lui JP Morgan Chase. De asemenea, a fost folosit ca o modalitate de a autentifica în siguranță clienții pe servere.

Zk-Rollups

Zk-rollup-urile sunt o soluție de scalare pentru rețelele blockchain care facilitează gruparea mai multor tranzacții într-o singură tranzacție mai mare, care este apoi înregistrată în blockchain. De exemplu, BNB Chain și-a lansat rețeaua de testare zkBNB construită pe arhitectura zk-rollup în 2022.

zkBNB poate grupa sute de tranzacții într-un singur lot în afara lanțului și poate genera o dovadă criptografică pentru a dovedi validitatea tuturor tranzacțiilor. zk-rollup-urile oferă un echilibru între scalabilitate și securitate și sunt potrivite pentru setări la scară mare, cu latență scăzută.

Cazuri de utilizare pentru dovezi cu cunoștințe zero

Dovezile cu cunoștințe zero au multe cazuri de utilizare, dintre care unele au fost deja realizate; se așteaptă ca altele să devină realitate în viitor. Unele cazuri majore de utilizare ZKP includ:

Verificarea identității digitale

Dovezile cu cunoștințe zero pot fi folosite pentru a verifica identitățile utilizatorilor fără a dezvălui informații personale sensibile. Acest lucru poate fi util în aplicații precum sistemele digitale de vot, unde identitățile alegătorilor trebuie verificate fără a le compromite anonimatul.

Tranzacții care păstrează confidențialitatea

Unul dintre cele mai populare cazuri de utilizare pentru dovezile de zero cunoștințe în cripto este activarea tranzacțiilor care păstrează confidențialitatea. De exemplu, aplicația descentralizată MantaPay (DApp) a rețelei Manta utilizează ZKP-uri pentru a permite utilizatorilor să facă tranzacții pe schimbul descentralizat (DEX) fără a-și dezvălui identitățile sau detaliile tranzacției. Acest lucru permite utilizatorilor să-și mențină confidențialitatea, în timp ce pot folosi platforma pentru tranzacții.

Tranzacții protejate

Zcash este o criptomonedă care utilizează dovezi fără cunoștințe pentru a permite tranzacții protejate. În astfel de tranzacții, adresele expeditorului și destinatarului, precum și sumele tranzacțiilor, sunt ascunse de blockchain-ul public, oferind un plus de confidențialitate pentru utilizatori.

Tokenizarea și verificarea proprietății

Dovezile cu cunoștințe zero pot fi, de asemenea, folosite pentru a tokeniza activele și a verifica dovada proprietății acestora. De exemplu, o proprietate poate fi tokenizată și orice parte își poate verifica proprietatea fără a dezvălui public alte informații.

Conformitate globală

Unele țări au reglementări stricte cu privire la colectarea și partajarea informațiilor financiare, care pot fi dificil de respectat pentru platformele descentralizate. Dovezile cu cunoștințe zero pot fi folosite pentru a partaja informațiile necesare cu autoritățile de reglementare, păstrându-le în același timp private față de alte părți.

Acest lucru poate ajuta la reducerea decalajului dintre platformele descentralizate și instituțiile financiare tradiționale, facilitând respectarea reglementărilor din diferite jurisdicții pentru DeFi.

Viitorul dovezilor Zero-Knowledge în Blockchain

Dovezile cu cunoștințe zero sunt probabil să aducă noi inovații tehnologice în viitor. Unele evoluții viitoare legate de ZKP care merită să acordați atenție includ:

Straturi de confidențialitate încrucișate

Pe măsură ce ecosistemele blockchain și DeFi continuă să crească și să evolueze, există o nevoie tot mai mare de interoperabilitate între diferite rețele blockchain. Straturile de confidențialitate încrucișate vor permite tranzacțiilor să fie efectuate pe diferite rețele blockchain, păstrând în același timp confidențialitatea părților implicate.

zk-STARKs

Un alt domeniu la care trebuie să fiți atenți este utilizarea sporită a zk-STARKs (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge), un tip mai nou de dovadă zero-knowledge care este considerat mai eficient și mai sigur decât zk-SNARK. Un alt avantaj al zk-STARK față de zk-SNARK este că primele sunt mai rapide de verificat și nu necesită o configurare de încredere.

Truse de instrumente ușor de utilizat

Tehnologia de verificare a cunoștințelor zero poate fi complexă și nu orice echipă de dezvoltare are experiență în acest domeniu special al criptografiei. Seturile de instrumente ZKP ușor de utilizat pot ajuta la eliminarea acestei decalaje și pot face mai ușor pentru dezvoltatorii din medii diferite să folosească tehnologia.

Limitările dovezilor cu cunoștințe zero

Dovezile cu cunoștințe zero reprezintă o metodă unică de verificare a adevărului informațiilor, păstrând în același timp confidențialitatea, dar nu oferă o garanție de 100%. În timp ce probabilitatea verificării atunci când probatorul minte este neglijabilă, utilizatorii ar trebui să fie conștienți de faptul că ZKP-urile nu sunt rezistente la gloanțe.

În plus, algoritmii utilizați de dovezile cu cunoștințe zero au nevoie de resurse de calcul intense. În unele tipuri de ZKP, calculul intensiv este necesar, deoarece necesită multe interacțiuni între verificatori și doveditori. În alții, algoritmii sunt extrem de intensi din punct de vedere computațional, ceea ce ar putea limita aplicațiile ZKP-urilor.

Gânduri de închidere

Dovezile cu cunoștințe zero câștigă rapid atenția datorită proprietăților lor unice de conservare a confidențialității și potențial de scalare. Aplicarea din ce în ce mai mare a acestei tehnologii în blockchain, criptomonedă și DeFi va aduce probabil mai multe servicii inovatoare care beneficiază foarte mult utilizatorii. Se așteaptă ca dovezile cu cunoștințe zero să joace un rol crucial în crearea ecosistemelor DApp care sunt mai sigure, private și mai eficiente.

Lectură suplimentară

  • zk-SNARK și zk-STARK explicate

  • Blockchain Layer 1 vs. Layer 2 Scaling Solutions