Développement et application de la technologie des zk-SNARKs
zk-SNARKs de l'histoire
zk-SNARKs(ZKP) en tant que technique cryptographique importante, son système théorique moderne a commencé en 1985 avec l'article fondateur publié par Goldwasser, Micali et Rackoff. Cet article examine comment prouver la validité d'une assertion dans un système de preuve interactive avec le minimum d'échange de connaissances. Si l'échange de connaissances peut être réalisé, on l'appelle preuve à divulgation nulle de connaissance.
Les systèmes de zk-SNARKs des premiers temps présentaient des lacunes en termes de praticité, se limitant principalement à des aspects théoriques. Ce n'est que depuis environ 10 ans, avec l'application généralisée de la cryptographie dans le domaine des cryptomonnaies, que la technologie des zk-SNARKs a commencé à se développer rapidement, devenant une direction de recherche importante. Parmi celles-ci, la construction de protocoles de zk-SNARKs universels, non interactifs et à petite taille de preuve est l'un des objectifs principaux.
La percée clé des preuves à divulgation nulle de connaissance est la théorie zk-SNARK proposée par Groth en 2010. En 2015, Zcash a appliqué les preuves à divulgation nulle de connaissance à la protection de la vie privée des transactions, inaugurant ainsi l'application pratique des ZKP dans le domaine de la blockchain. Par la suite, les zk-SNARKs combinés avec des contrats intelligents ont élargi davantage les scénarios d'application.
Dans ce processus, certains résultats académiques importants incluent :
Protocole Pinocchio de 2013 : a compressé le temps de preuve et de vérification
En 2016, Groth16 : réduction de la taille de la preuve, amélioration de l'efficacité de la vérification
2017 Bulletproofs : a proposé de courtes preuves sans configuration de confiance.
2018 zk-STARKs : proposition d'un nouveau protocole sans configuration de confiance.
De plus, l'apparition de technologies telles que PLONK et Halo2 a également apporté des améliorations supplémentaires aux zk-SNARKs.
zk-SNARKs des principales applications
Les deux principaux domaines d'application des zk-SNARKs sont actuellement la protection de la vie privée et l'extensibilité de la blockchain.
En matière de protection de la vie privée, des projets de transactions privées tels que Zcash et Monero ont émergé tôt. Bien que la nécessité des transactions privées ne soit pas aussi pressante que prévu, elles conservent néanmoins une certaine position sur le marché. En ce qui concerne l'extension, avec le passage d'Ethereum à une approche d'extension centrée sur les rollups, les solutions d'extension basées sur zk-SNARKs redeviennent un point focal de l'industrie.
transactions privées
Les transactions privées ont plusieurs projets matures, y compris :
Utilisation de zk-SNARKs dans Zcash et Tornado Cash
Utiliser Bulletproof de Monero
Prenons Zcash comme exemple, son processus de transaction zk-SNARKs comprend : la configuration du système, la génération de clés, la création de pièces, le transfert, la vérification et la réception. Cependant, Zcash est basé sur le modèle UTXO, la protection de la vie privée présente certaines limites, et la proportion d'utilisation réelle des transactions privées n'est pas élevée.
En comparaison, Tornado Cash utilise un grand pool de mélange unique, offrant une meilleure polyvalence. Il est basé sur le réseau Ethereum et utilise la technologie zk-SNARKs pour garantir la protection de la vie privée des fonctionnalités clés telles que le dépôt et le retrait.
application d'extensibilité
L'application des ZKP en matière d'évolutivité se manifeste principalement par les zk-rollups. L'idée centrale est de regrouper un grand nombre de transactions, de générer une zk-SNARKs, puis de vérifier cette preuve sur la chaîne principale pour mettre à jour l'état.
Les principaux avantages des zk-rollups incluent : des frais bas, une finalisation rapide, la protection de la vie privée, etc. Cependant, il existe également des défis tels qu'une charge de calcul élevée et la nécessité d'une configuration de confiance.
Les principaux projets zk-rollup sur le marché actuellement incluent : StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, etc. Ces projets se font principalement concurrence sur le choix entre SNARK/STARK et le niveau de soutien à l'EVM.
La compatibilité EVM est un enjeu clé. Certains projets choisissent d'être entièrement compatibles avec les opcodes Solidity, tandis que d'autres conçoivent de nouvelles machines virtuelles pour être amicales avec les zk-SNARKs et compatibles avec Solidity. Les récents progrès rapides en matière de compatibilité EVM offrent aux développeurs un chemin de migration plus pratique, ce qui influencera le paysage concurrentiel de l'écosystème ZKP.
Principe de base des zk-SNARKs
zk-SNARKs est l'une des technologies de preuve à connaissance nulle les plus largement utilisées. Son nom complet est "Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge"(, qui présente les caractéristiques suivantes :
zk-SNARKs : ne pas divulguer d'informations supplémentaires
Concis : volume de vérification réduit
Non interactif : Pas besoin de plusieurs interactions
Connaissance: le prouveur doit connaître des informations valides
Les principes de base de mise en œuvre de zk-SNARKs comprennent les étapes suivantes :
Convertir le problème en description de circuit
Convertir le circuit en forme de Système de Contraintes de Rang 1 (R1CS) )
Convertir R1CS en QAP (Programme Arithmétique Quadratique)
Générer une configuration de confiance, y compris la clé de preuve et la clé de vérification.
Générer des zk-SNARKs et les valider
Ce processus garantit l'intégrité, la fiabilité et l'absence de connaissance des zk-SNARKs. Grâce à l'optimisation continue de chaque étape, la technologie zk-SNARK a réalisé des avancées significatives en termes de praticité.
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CryptoCrazyGF
· 07-02 04:21
Manger des graines de melon en apprenant la Cryptographie
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RuntimeError
· 07-02 04:10
Eh, ce n'est pas le fond de l2 ça ?
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ChainSherlockGirl
· 07-02 04:09
Ah ah～ les accros aux données viennent fouiller, cette histoire de richesse en connaissance zéro est tout simplement le chemin caché des grands investisseurs de l'univers de la cryptomonnaie. Ne vous inquiétez pas, je vais vous expliquer lentement.
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AllTalkLongTrader
· 07-02 04:09
Support de l'extension L2 ! Cette chose est tout simplement incroyable !
Évolution de la technologie des zk-SNARKs : de la théorie aux applications d'extension zk-rollup
Développement et application de la technologie des zk-SNARKs
zk-SNARKs de l'histoire
zk-SNARKs(ZKP) en tant que technique cryptographique importante, son système théorique moderne a commencé en 1985 avec l'article fondateur publié par Goldwasser, Micali et Rackoff. Cet article examine comment prouver la validité d'une assertion dans un système de preuve interactive avec le minimum d'échange de connaissances. Si l'échange de connaissances peut être réalisé, on l'appelle preuve à divulgation nulle de connaissance.
Les systèmes de zk-SNARKs des premiers temps présentaient des lacunes en termes de praticité, se limitant principalement à des aspects théoriques. Ce n'est que depuis environ 10 ans, avec l'application généralisée de la cryptographie dans le domaine des cryptomonnaies, que la technologie des zk-SNARKs a commencé à se développer rapidement, devenant une direction de recherche importante. Parmi celles-ci, la construction de protocoles de zk-SNARKs universels, non interactifs et à petite taille de preuve est l'un des objectifs principaux.
La percée clé des preuves à divulgation nulle de connaissance est la théorie zk-SNARK proposée par Groth en 2010. En 2015, Zcash a appliqué les preuves à divulgation nulle de connaissance à la protection de la vie privée des transactions, inaugurant ainsi l'application pratique des ZKP dans le domaine de la blockchain. Par la suite, les zk-SNARKs combinés avec des contrats intelligents ont élargi davantage les scénarios d'application.
Dans ce processus, certains résultats académiques importants incluent :
De plus, l'apparition de technologies telles que PLONK et Halo2 a également apporté des améliorations supplémentaires aux zk-SNARKs.
zk-SNARKs des principales applications
Les deux principaux domaines d'application des zk-SNARKs sont actuellement la protection de la vie privée et l'extensibilité de la blockchain.
En matière de protection de la vie privée, des projets de transactions privées tels que Zcash et Monero ont émergé tôt. Bien que la nécessité des transactions privées ne soit pas aussi pressante que prévu, elles conservent néanmoins une certaine position sur le marché. En ce qui concerne l'extension, avec le passage d'Ethereum à une approche d'extension centrée sur les rollups, les solutions d'extension basées sur zk-SNARKs redeviennent un point focal de l'industrie.
transactions privées
Les transactions privées ont plusieurs projets matures, y compris :
Prenons Zcash comme exemple, son processus de transaction zk-SNARKs comprend : la configuration du système, la génération de clés, la création de pièces, le transfert, la vérification et la réception. Cependant, Zcash est basé sur le modèle UTXO, la protection de la vie privée présente certaines limites, et la proportion d'utilisation réelle des transactions privées n'est pas élevée.
En comparaison, Tornado Cash utilise un grand pool de mélange unique, offrant une meilleure polyvalence. Il est basé sur le réseau Ethereum et utilise la technologie zk-SNARKs pour garantir la protection de la vie privée des fonctionnalités clés telles que le dépôt et le retrait.
application d'extensibilité
L'application des ZKP en matière d'évolutivité se manifeste principalement par les zk-rollups. L'idée centrale est de regrouper un grand nombre de transactions, de générer une zk-SNARKs, puis de vérifier cette preuve sur la chaîne principale pour mettre à jour l'état.
Les principaux avantages des zk-rollups incluent : des frais bas, une finalisation rapide, la protection de la vie privée, etc. Cependant, il existe également des défis tels qu'une charge de calcul élevée et la nécessité d'une configuration de confiance.
Les principaux projets zk-rollup sur le marché actuellement incluent : StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, etc. Ces projets se font principalement concurrence sur le choix entre SNARK/STARK et le niveau de soutien à l'EVM.
La compatibilité EVM est un enjeu clé. Certains projets choisissent d'être entièrement compatibles avec les opcodes Solidity, tandis que d'autres conçoivent de nouvelles machines virtuelles pour être amicales avec les zk-SNARKs et compatibles avec Solidity. Les récents progrès rapides en matière de compatibilité EVM offrent aux développeurs un chemin de migration plus pratique, ce qui influencera le paysage concurrentiel de l'écosystème ZKP.
Principe de base des zk-SNARKs
zk-SNARKs est l'une des technologies de preuve à connaissance nulle les plus largement utilisées. Son nom complet est "Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge"(, qui présente les caractéristiques suivantes :
Les principes de base de mise en œuvre de zk-SNARKs comprennent les étapes suivantes :
Ce processus garantit l'intégrité, la fiabilité et l'absence de connaissance des zk-SNARKs. Grâce à l'optimisation continue de chaque étape, la technologie zk-SNARK a réalisé des avancées significatives en termes de praticité.