Cât de des ați petrecut minute prețioase încercând să tranzacționați pe Ethereum sau ați cheltuit multă benzină ($) când a existat prea mult trafic? Dar nu te teme. Există o soluție pentru tranzacțiile lente și costul ridicat al gazelor, introducând dovezile zero-knowledge (ZKP).

Istorie

Conceptul de ZKP este o aplicație fascinantă a criptografiei care permite unei părți să demonstreze altei părți că o declarație este adevărată, fără a dezvălui informații suplimentare dincolo de valabilitatea declarației în sine.

Prima lucrare care introduce conceptul de ZKP a fost publicată în 1985 de Shafi Goldwasser și Silvio Micali de la Massachusetts Institute of Technology (MIT). Articolul lor „Probabilistic Encryption” a demonstrat că este posibil să se dovedească proprietățile specifice ale unui număr fără a dezvălui numărul în sine sau orice informații suplimentare despre acesta. Această descoperire revoluționară a deschis calea dezvoltării ZKP-urilor ca instrument critic în criptografie modernă.

Cum funcționează (ELI5)

Concept: doveditori și verificatori

În dovezile cu cunoștințe zero, rolurile fundamentale sunt doveditorii și verificatorii. Demonstratorii urmăresc să-i convingă pe verificatori că dețin cunoștințe despre un anumit secret, fără a dezvălui secretul în sine. Verificatorii, la rândul lor, încearcă să verifice afirmațiile doveditorilor fără a afla secretul. Acest lucru se realizează prin solicitarea doveditorilor să îndeplinească sarcini care pot fi îndeplinite numai dacă dețin secretul. Cel mai simplu mod de a dovedi că știi ceva fără să-l dezvălui poate fi afișat cu des folosit „Unde este Waldo?” exemplu.

Tu și un prieten vreți să-l găsiți pe Waldo. Știi unde este Waldo în imagine, dar prietenul tău nu te crede. Cum îi demonstrezi prietenului tău că știi unde se află Waldo fără a-i oferi locația?

Luați o bucată masivă de hârtie pentru a acoperi întreaga imagine, arătându-i prietenului dvs. imaginea lui Waldo printr-un decupaj. Poți dovedi că știi locația lui Waldo, dar prietenul tău nu va cunoaște unde se află Waldo, deoarece coordonatele exacte ale lui Waldo în raport cu imaginea ar fi încă necunoscute pentru el.

Aceasta este o simplă analogie a unui ZKP. Oricine îl vede pe Waldo prin gaură are o dovadă că Waldo există și că probatorul știe unde se află, fără a oferi alte informații.

ZKP-uri în Blockchain

În timp ce blockchain-ul ne-a adus mari avantaje, cum ar fi transparența, imuabilitatea și descentralizarea, blockchain-urile publice actuale le lipsește total orice confidențialitate pe care uneori ar fi „plăcut de a avea”. Cu toate acestea, combinând ZKP-urile cu tehnologia blockchain, proiectele pot acum procesa mai multe tranzacții rapid, păstrând în același timp datele utilizatorilor în siguranță și în siguranță. De asemenea, permite efectuarea de calcule complexe fără a dezvălui date sensibile. ZKP-urile oferă flexibilitate și opțiune utilizatorilor care doresc control și libertate asupra informațiilor lor. Prin urmare, are sens ca, atunci când sunt combinate, blockchain-urile și ZKP-urile au mai multe utilizări.

Cazurile de utilizare ale ZKP-urilor sunt:

  • ZKP crește confidențialitatea utilizatorilor evitând dezvăluirea informațiilor personale în blockchain-urile publice.

  • ZKP întărește securitatea informațiilor prin înlocuirea metodelor de autentificare ineficiente. ZKP elimină multe puncte slabe, permițând utilizatorilor să dovedească proprietatea sau accesul la date fără a dezvălui informații sensibile.

  • ZKP crește debitul și scalabilitatea blockchain. ZKP abordează unele provocări de scalabilitate asociate cu tehnologia blockchain, permițând tranzacții mai rapide și mai sigure.

Exemple de proiecte blockchain de conducere bazate pe ZK

Iată câteva dintre cele mai populare protocoale blockchain care folosesc tehnologia ZK:

Stocare descentralizată folosind zk-SNARK

  • Filecoin: Filecoin este cea mai mare rețea zk-SNARK implementată până în prezent. Filecoin folosește SNARK-uri atât pentru Proof of Replication (PoRep) cât și pentru Proof of Space-time (PoSt), care sunt protocoalele criptografice de bază de care depinde rețeaua. Filecoin a strâns un total de 258,2 milioane USD în finanțare în 7 runde. Cea mai recentă finanțare a acestora a fost o ofertă inițială de monede de 205,8 milioane USD. Tokenul FIL al Filecoin este tranzacționat în prezent la 7 USD și are o capitalizare de piață de 2,7 miliarde USD. Stocarea Filecoin este activă, iar dezvoltatorii folosesc API-urile sau bibliotecile pentru a trimite date către ajutoarele de stocare. În culise, ajutoarele de stocare primesc datele și se ocupă de procesele de bază pentru a le stoca într-un mod fiabil și descentralizat.

Proiecte de confidențialitate

  • Aztec Network: Aztec Network este primul pachet privat ZK din rețeaua Ethereum. Este un motor de confidențialitate pe care DApps îl utilizează pentru a obține acces la confidențialitate și scalabilitate. Aztec a strâns 119,1 milioane USD în finanțare în 4 runde. Cea mai recentă finanțare a acestora a fost de 100 de milioane de dolari dintr-o rundă din seria B condusă de A16z. Aztec Connect, care permite utilizatorilor să interacționeze cu Ethereum DeFi Dapps, este live pe rețeaua principală Ethereum. Nu există nici un jeton pentru azteci, dar este posibilă un airdrop.

Zk-rollup-uri

Principala provocare cu care se confruntă Ethereum este scalabilitatea. Aceasta este o problemă critică, deoarece limitează numărul de persoane care pot folosi rețeaua și, de asemenea, face tranzacțiile mai scumpe din cauza cererii mari de stocare în lanț și resurse de calcul.

Tehnologia rollup câștigă acțiune într-un ritm rapid. Rollup-urile sunt contracte inteligente care reduc cerințele de calcul și stocare ale Ethereum pentru validarea unui bloc de tranzacție. Rollup-urile fac acest lucru prin cumularea mai multor tranzacții într-una singură; Sarcina contractului inteligent roll-up este de a le dezasambla și de a verifica toate aceste transferuri deținute într-o singură tranzacție înainte de a fi trimis ca un nou bloc la Ethereum. Există două categorii principale de pachete L2 – pachete optimiste (pachete OP) și pachete Zero-knowledge (pachete ZK).

  • Optimist - Presupune că tranzacțiile sunt valide în mod implicit, dar ar trebui să anuleze tranzacțiile de până la 7 zile în urmă dacă cineva poate dovedi că o tranzacție nu a fost validă.

  • ZK - execută calculul în afara lanțului și trimite o dovadă a validității lanțului. Utilizează criptografie avansată pentru a dovedi că nu există fraudă.

Există compromisii complexe între cele două variante de pachete.

ZK-rollup-urile pot crește foarte mult debitul tranzacțiilor Ethereum, menținând în același timp securitatea și descentralizarea. Ei folosesc două contracte, contractul principal și contractul de verificare și o mașină virtuală în afara lanțului pentru a procesa loturi de tranzacții și a valida dovezile fără cunoștințe.

Corectitudinea dovezilor de valabilitate în zk-rollups poate fi garantată cu dovezi matematice fără întârzieri în finalitatea tranzacției. Prin urmare, ZK-rollup-urile sunt văzute de mulți ca o potențială soluție finală pentru scalarea Ethereum.

  • zkSync: zkSync este o soluție de confidențialitate și scalare fără încredere pentru Ethereum, bazată pe ZK Roll-up, concepută pentru a aduce la Ethereum un flux la scară VISA de mii de tranzacții pe secundă, păstrând în același timp fondurile la fel de sigure ca în conturile L1 subiacente și menținând un grad ridicat de rezistență la cenzură. Matter Labs este compania din spatele zkSync. În general, Matter Labs a strâns 458 de milioane de dolari. Cea mai recentă finanțare a acestora a fost o rundă de 200 de milioane de dolari seria C condusă de Blockchain Capital. Testnetul public zkSync este în prezent live. Nu există un token zkSync, dar există numeroase zvonuri despre un airdrop care va veni.

  • Polygon a apărut ca una dintre cele mai notabile soluții de scalare blockchain. Polygon, cunoscut pentru prima dată sub numele de Ethereum Sidechain, s-a dezvoltat într-o soluție de scalare pentru uz casnic. Polygon a strâns 451,5 milioane USD în finanțare în 8 runde. Ultima rundă a lor a fost o rundă din Seria D de 450 de milioane de dolari condusă de Sequoia Capital. Tokenul Polygon Matic are o capitalizare de piață de 11 miliarde USD și se tranzacționează în prezent la 1,22 USD. Polygon a devenit un cuțit elvețian pentru remedierea problemelor de scalabilitate ale Ethereum. zkEVM de la Polygon este o soluție de scalabilitate Ethereum Layer 2 descentralizată care utilizează dovezi criptografice fără cunoștințe. Este planificat să se lanseze la sfârșitul acestui martie și promite să ofere execuție de contracte inteligente compatibile cu Ethereum la viteză mai mare și la costuri mai mici. Rămâneţi aproape