Desarrollo y aplicación de la tecnología de zk-SNARKs
Historia del zk-SNARKs
zk-SNARKs(ZKP) como una técnica criptográfica importante, su sistema teórico moderno comienza en 1985 con el trabajo pionero de Goldwasser, Micali y Rackoff. Este artículo explora cómo, en un sistema de prueba interactivo, se puede demostrar la veracidad de una afirmación mediante el intercambio mínimo de conocimiento. Si se puede lograr el intercambio de conocimiento cero, se llama prueba de conocimiento cero.
Los sistemas de zk-SNARKs en sus primeras etapas tenían deficiencias en términos de practicidad, quedando principalmente en el ámbito teórico. No fue hasta hace aproximadamente 10 años, con la amplia aplicación de la criptografía en el campo de las criptomonedas, que la tecnología de zk-SNARKs comenzó a florecer, convirtiéndose en una dirección de investigación importante. Entre ellos, construir un protocolo de zk-SNARKs general, no interactivo y con un tamaño de prueba pequeño es uno de los objetivos centrales.
El avance clave de las pruebas de conocimiento cero es la teoría zk-SNARK propuesta por Groth en 2010. En 2015, Zcash aplicó las pruebas de conocimiento cero a la protección de la privacidad de las transacciones, inaugurando la aplicación práctica de ZKP en el ámbito de blockchain. Desde entonces, zk-SNARK se ha combinado con contratos inteligentes, ampliando aún más los escenarios de aplicación.
En este proceso, algunos de los logros académicos importantes incluyen:
Protocolo Pinocchio de 2013: redujo el tiempo de prueba y verificación
2016 Groth16: se redujo el tamaño de la prueba, mejoró la eficiencia de verificación
2017 Bulletproofs: propuso pruebas cortas sin necesidad de un ajuste de confianza.
2018 zk-STARKs: se propuso un nuevo protocolo que no requiere configuración confiable.
Además, la aparición de tecnologías como PLONK y Halo2 ha traído mejoras adicionales a zk-SNARKs.
zk-SNARKs de las principales aplicaciones
Las dos principales áreas de aplicación más amplias de zk-SNARKs en la actualidad son la protección de la privacidad y la escalabilidad de blockchain.
En términos de protección de la privacidad, surgieron temprano proyectos de transacciones privadas como Zcash y Monero. Aunque la necesidad de transacciones privadas no ha sido tan alta como se esperaba, aún mantienen una cierta posición en el mercado. En cuanto a la escalabilidad, con la transición de Ethereum hacia una ruta de escalabilidad centrada en rollup, las soluciones de escalabilidad basadas en zk-SNARKs han vuelto a convertirse en el foco de atención de la industria.
transacciones privadas
Las transacciones privadas ya cuentan con varios proyectos maduros, incluyendo:
Uso de zk-SNARKs de Zcash y Tornado Cash
Usar Monero con Bulletproof
Tomando como ejemplo Zcash, su proceso de transacción zk-SNARK incluye: configuración del sistema, generación de claves, acuñación, transferencia, verificación y recepción, entre otros pasos. Sin embargo, Zcash se basa en el modelo UTXO, la protección de la privacidad tiene ciertas limitaciones y la proporción de uso real de transacciones privadas no es alta.
En comparación, Tornado Cash utiliza un único gran pool de mezclado de monedas, lo que ofrece mejor versatilidad. Está basado en la red de Ethereum y utiliza la tecnología zk-SNARKs para garantizar la privacidad en funciones clave como el depósito y el retiro.
aplicación de escalado
La aplicación de ZKP en la escalabilidad se refleja principalmente en zk-rollup. Su idea central es empaquetar una gran cantidad de transacciones, generar una zk-SNARKs, y luego verificar esta prueba en la cadena principal para actualizar el estado.
Las principales ventajas de zk-rollup incluyen: bajos costos, rápida finalización y protección de la privacidad, entre otros. Sin embargo, también existen desafíos como gran volumen de cálculo y la necesidad de una configuración confiable.
Los principales proyectos de zk-rollup en el mercado actualmente incluyen: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre otros. Estos proyectos compiten principalmente en la elección de SNARK/STARK y el grado de soporte para EVM.
La compatibilidad con EVM es un tema clave. Algunos proyectos optan por ser completamente compatibles con el código de operación de Solidity, mientras que otros diseñan nuevas máquinas virtuales para lograr ser amigables con ZKP y compatibles con Solidity. Los recientes avances rápidos en la compatibilidad con EVM han proporcionado a los desarrolladores un camino de migración más conveniente, lo que afectará el panorama competitivo del ecosistema ZKP.
Principios básicos de zk-SNARKs
zk-SNARKs es una de las tecnologías de prueba de conocimiento cero más ampliamente utilizadas en la actualidad. Su nombre completo es "Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge" (, y tiene las siguientes características:
zk-SNARKs: no revelar información adicional
Sencillo: tamaño de verificación pequeño
No interactivo: no se requieren múltiples interacciones
Conocimiento: el probador debe conocer la información válida
Los principios básicos de implementación de zk-SNARKs incluyen los siguientes pasos:
Convertir el problema en una descripción de circuito
Convertir el circuito a la forma R1CS ) del Sistema de Restricciones de Rangos 1 (
Convertir R1CS a QAP )Programa Aritmético Cuadrático(
Generar configuraciones confiables, incluyendo la clave de prueba y la clave de verificación
Generar zk-SNARKs y realizar la verificación
Este proceso garantiza la integridad, fiabilidad y propiedad de cero conocimiento de zk-SNARKs. A través de la optimización continua de cada etapa, la tecnología zk-SNARK ha logrado avances significativos en términos de practicidad.
![HashKey ZK 101 Primera edición: principios históricos y la industria])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(
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CryptoCrazyGF
· 07-02 04:21
Comiendo pipas mientras aprendo Criptografía
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RuntimeError
· 07-02 04:10
Eh, esto no es más que el fondo de l2.
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ChainSherlockGirl
· 07-02 04:09
Ah, los datos de los exposicionistas vienen a sacar a la luz, esta historia de riqueza de conocimiento cero es simplemente el camino invisible de un grandes inversores del mundo Cripto. No se apresuren, queridos espectadores, déjenme contarles despacio.
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AllTalkLongTrader
· 07-02 04:09
¡Soporta la expansión L2! ¡Esta cosa es simplemente increíble!
Evolución de la tecnología de zk-SNARKs: de la teoría a las aplicaciones de escalado zk-rollup
Desarrollo y aplicación de la tecnología de zk-SNARKs
Historia del zk-SNARKs
zk-SNARKs(ZKP) como una técnica criptográfica importante, su sistema teórico moderno comienza en 1985 con el trabajo pionero de Goldwasser, Micali y Rackoff. Este artículo explora cómo, en un sistema de prueba interactivo, se puede demostrar la veracidad de una afirmación mediante el intercambio mínimo de conocimiento. Si se puede lograr el intercambio de conocimiento cero, se llama prueba de conocimiento cero.
Los sistemas de zk-SNARKs en sus primeras etapas tenían deficiencias en términos de practicidad, quedando principalmente en el ámbito teórico. No fue hasta hace aproximadamente 10 años, con la amplia aplicación de la criptografía en el campo de las criptomonedas, que la tecnología de zk-SNARKs comenzó a florecer, convirtiéndose en una dirección de investigación importante. Entre ellos, construir un protocolo de zk-SNARKs general, no interactivo y con un tamaño de prueba pequeño es uno de los objetivos centrales.
El avance clave de las pruebas de conocimiento cero es la teoría zk-SNARK propuesta por Groth en 2010. En 2015, Zcash aplicó las pruebas de conocimiento cero a la protección de la privacidad de las transacciones, inaugurando la aplicación práctica de ZKP en el ámbito de blockchain. Desde entonces, zk-SNARK se ha combinado con contratos inteligentes, ampliando aún más los escenarios de aplicación.
En este proceso, algunos de los logros académicos importantes incluyen:
Además, la aparición de tecnologías como PLONK y Halo2 ha traído mejoras adicionales a zk-SNARKs.
zk-SNARKs de las principales aplicaciones
Las dos principales áreas de aplicación más amplias de zk-SNARKs en la actualidad son la protección de la privacidad y la escalabilidad de blockchain.
En términos de protección de la privacidad, surgieron temprano proyectos de transacciones privadas como Zcash y Monero. Aunque la necesidad de transacciones privadas no ha sido tan alta como se esperaba, aún mantienen una cierta posición en el mercado. En cuanto a la escalabilidad, con la transición de Ethereum hacia una ruta de escalabilidad centrada en rollup, las soluciones de escalabilidad basadas en zk-SNARKs han vuelto a convertirse en el foco de atención de la industria.
transacciones privadas
Las transacciones privadas ya cuentan con varios proyectos maduros, incluyendo:
Tomando como ejemplo Zcash, su proceso de transacción zk-SNARK incluye: configuración del sistema, generación de claves, acuñación, transferencia, verificación y recepción, entre otros pasos. Sin embargo, Zcash se basa en el modelo UTXO, la protección de la privacidad tiene ciertas limitaciones y la proporción de uso real de transacciones privadas no es alta.
En comparación, Tornado Cash utiliza un único gran pool de mezclado de monedas, lo que ofrece mejor versatilidad. Está basado en la red de Ethereum y utiliza la tecnología zk-SNARKs para garantizar la privacidad en funciones clave como el depósito y el retiro.
aplicación de escalado
La aplicación de ZKP en la escalabilidad se refleja principalmente en zk-rollup. Su idea central es empaquetar una gran cantidad de transacciones, generar una zk-SNARKs, y luego verificar esta prueba en la cadena principal para actualizar el estado.
Las principales ventajas de zk-rollup incluyen: bajos costos, rápida finalización y protección de la privacidad, entre otros. Sin embargo, también existen desafíos como gran volumen de cálculo y la necesidad de una configuración confiable.
Los principales proyectos de zk-rollup en el mercado actualmente incluyen: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre otros. Estos proyectos compiten principalmente en la elección de SNARK/STARK y el grado de soporte para EVM.
La compatibilidad con EVM es un tema clave. Algunos proyectos optan por ser completamente compatibles con el código de operación de Solidity, mientras que otros diseñan nuevas máquinas virtuales para lograr ser amigables con ZKP y compatibles con Solidity. Los recientes avances rápidos en la compatibilidad con EVM han proporcionado a los desarrolladores un camino de migración más conveniente, lo que afectará el panorama competitivo del ecosistema ZKP.
Principios básicos de zk-SNARKs
zk-SNARKs es una de las tecnologías de prueba de conocimiento cero más ampliamente utilizadas en la actualidad. Su nombre completo es "Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge" (, y tiene las siguientes características:
Los principios básicos de implementación de zk-SNARKs incluyen los siguientes pasos:
Este proceso garantiza la integridad, fiabilidad y propiedad de cero conocimiento de zk-SNARKs. A través de la optimización continua de cada etapa, la tecnología zk-SNARK ha logrado avances significativos en términos de practicidad.
![HashKey ZK 101 Primera edición: principios históricos y la industria])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(