zk-SNARKs(ZKP) как важная криптографическая технология, ее современная теоретическая система начинается с 1985 года, когда Голдвасер, Микали и Раков представили свою новаторскую статью. В этой статье рассматривается, как в интерактивных системах доказательства можно доказать правильность утверждения с минимальным обменом знаниями. Если это возможно, обмен знаний называется нулевым знанием.
Ранние системы zk-SNARKs имели недостатки в практическом применении, в основном оставались на теоретическом уровне. Только за последние 10 лет, благодаря широкому применению криптографии в области криптовалют, технологии zk-SNARKs начали стремительно развиваться и стали важным направлением исследований. Одной из основных целей является создание универсального, неинтерактивного протокола zk-SNARKs с небольшим объемом доказательства.
Ключевым прорывом в области нулевых доказательств стало предложение теории zk-SNARKs Грота в 2010 году. В 2015 году Zcash применил нулевые доказательства для защиты конфиденциальности транзакций, что стало началом практического применения ZKP в области блокчейна. С тех пор zk-SNARKs в сочетании с умными контрактами еще больше расширили области применения.
В этом процессе некоторые важные научные достижения включают:
Протокол Пиноккио 2013 года: сократил время доказательства и проверки
2016 год Groth16: уменьшил размер доказательства, повысил эффективность проверки
2017 год Bulletproofs: предложены короткие доказательства без необходимости доверенной настройки
2018 год zk-STARKs: предложен новый тип протокола, не требующего доверительной настройки
Кроме того, появление таких технологий, как PLONK и Halo2, также привело к дальнейшему улучшению zk-SNARKs.
Основные применения zk-SNARKs
На сегодняшний день двумя наиболее распространенными областями применения zk-SNARKs являются защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
В области защиты конфиденциальности изначально возникли такие проекты, как Zcash и Monero. Хотя необходимость в конфиденциальных транзакциях не оправдала ожиданий, они все же сохраняют определенные позиции на рынке. Что касается масштабирования, с переходом Ethereum к масштабированию, ориентированному на rollup, решения по масштабированию на основе zk-SNARKs снова стали центром внимания в отрасли.
Приватные транзакции
Приватные сделки уже имеют несколько зрелых проектов, включая:
Использование zk-SNARKs Zcash и Tornado Cash
Использование Bulletproof в Monero
Например, в случае Zcash, процесс транзакции zk-SNARK включает в себя: настройку системы, генерацию ключей, эмиссию монет, перевод, проверку и получение. Однако, Zcash основан на модели UTXO, что накладывает определенные ограничения на защиту конфиденциальности, и на самом деле доля использования конфиденциальных транзакций невысока.
В сравнении с этим, Tornado Cash использует один большой пул смешивания монет, что обеспечивает лучшую универсальность. Он основан на сети Ethereum и использует технологию zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности ключевых функций, таких как депозит и вывод средств.
масштабирование приложений
Применение ZKP в области масштабирования в основном выражается в zk-rollup. Его основная идея заключается в том, чтобы упаковать большое количество транзакций, сгенерировать zk-SNARKs, а затем проверить это доказательство на основной цепи для обновления состояния.
Основные преимущества zk-rollup включают: низкие затраты, быструю финализацию, защиту конфиденциальности и т.д. Однако существуют и такие вызовы, как высокая вычислительная нагрузка и необходимость в доверительных настройках.
На сегодняшний день основными проектами zk-rollup на рынке являются: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll и другие. Эти проекты конкурируют друг с другом в основном по выбору SNARK/STARK и степени поддержки EVM.
Совместимость с EVM является ключевым вопросом. Некоторые проекты выбирают полную совместимость с операционными кодами Solidity, в то время как другие разрабатывают новые виртуальные машины для обеспечения дружелюбия к ZKP и совместимости с Solidity. Недавний быстрый прогресс в совместимости с EVM предоставил разработчикам более удобные пути миграции, что повлияет на конкурентную среду экосистемы ZKP.
Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs является одной из самых распространенных технологий доказательства с нулевым знанием. Полное название — "零知识简洁非交互式知识论证"(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), обладает следующими характеристиками:
zk-SNARKs: не раскрывая дополнительной информации
Простота: небольшой объем проверки
Непосредственный: не требует многократного взаимодействия
Знание: доказатель должен знать действительную информацию
Основные принципы реализации zk-SNARKs включают в себя следующие шаги:
Преобразовать задачу в описание схемы
Преобразование схемы в R1CS (Rank-1 Constraint System) форму
Преобразование R1CS в QAP (Квадратичная арифметическая программа)
Генерация доверенной настройки, включая ключи доказательства и верификации
Генерация zk-SNARKs и их верификация
Этот процесс обеспечивает целостность, надежность и нулевую осведомленность zk-SNARKs. Благодаря постоянной оптимизации различных этапов, технология zk-SNARK достигла значительного прогресса в практическом применении.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
20 Лайков
Награда
20
5
Поделиться
комментарий
0/400
CryptoCrazyGF
· 07-02 04:21
Клюя семечки, изучай Криптография
Посмотреть ОригиналОтветить0
RuntimeError
· 07-02 04:10
Эй, разве это не старый лот l2?
Посмотреть ОригиналОтветить0
ChainSherlockGirl
· 07-02 04:09
Аха～ Данные утечек стали темой обсуждения, эта история нулевых знаний просто путь к богатству для крупных инвесторов мира криптовалют. Уважаемые зрители, не спешите, я расскажу это медленно.
Посмотреть ОригиналОтветить0
AllTalkLongTrader
· 07-02 04:09
Поддержка L2 расширения! Эта вещь просто на небесах!
Эволюция технологий零知识证明: от теории до применения zk-rollup для масштабирования
Развитие и применение технологии zk-SNARKs
История развития zk-SNARKs
zk-SNARKs(ZKP) как важная криптографическая технология, ее современная теоретическая система начинается с 1985 года, когда Голдвасер, Микали и Раков представили свою новаторскую статью. В этой статье рассматривается, как в интерактивных системах доказательства можно доказать правильность утверждения с минимальным обменом знаниями. Если это возможно, обмен знаний называется нулевым знанием.
Ранние системы zk-SNARKs имели недостатки в практическом применении, в основном оставались на теоретическом уровне. Только за последние 10 лет, благодаря широкому применению криптографии в области криптовалют, технологии zk-SNARKs начали стремительно развиваться и стали важным направлением исследований. Одной из основных целей является создание универсального, неинтерактивного протокола zk-SNARKs с небольшим объемом доказательства.
Ключевым прорывом в области нулевых доказательств стало предложение теории zk-SNARKs Грота в 2010 году. В 2015 году Zcash применил нулевые доказательства для защиты конфиденциальности транзакций, что стало началом практического применения ZKP в области блокчейна. С тех пор zk-SNARKs в сочетании с умными контрактами еще больше расширили области применения.
В этом процессе некоторые важные научные достижения включают:
Кроме того, появление таких технологий, как PLONK и Halo2, также привело к дальнейшему улучшению zk-SNARKs.
Основные применения zk-SNARKs
На сегодняшний день двумя наиболее распространенными областями применения zk-SNARKs являются защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
В области защиты конфиденциальности изначально возникли такие проекты, как Zcash и Monero. Хотя необходимость в конфиденциальных транзакциях не оправдала ожиданий, они все же сохраняют определенные позиции на рынке. Что касается масштабирования, с переходом Ethereum к масштабированию, ориентированному на rollup, решения по масштабированию на основе zk-SNARKs снова стали центром внимания в отрасли.
Приватные транзакции
Приватные сделки уже имеют несколько зрелых проектов, включая:
Например, в случае Zcash, процесс транзакции zk-SNARK включает в себя: настройку системы, генерацию ключей, эмиссию монет, перевод, проверку и получение. Однако, Zcash основан на модели UTXO, что накладывает определенные ограничения на защиту конфиденциальности, и на самом деле доля использования конфиденциальных транзакций невысока.
В сравнении с этим, Tornado Cash использует один большой пул смешивания монет, что обеспечивает лучшую универсальность. Он основан на сети Ethereum и использует технологию zk-SNARKs для обеспечения конфиденциальности ключевых функций, таких как депозит и вывод средств.
масштабирование приложений
Применение ZKP в области масштабирования в основном выражается в zk-rollup. Его основная идея заключается в том, чтобы упаковать большое количество транзакций, сгенерировать zk-SNARKs, а затем проверить это доказательство на основной цепи для обновления состояния.
Основные преимущества zk-rollup включают: низкие затраты, быструю финализацию, защиту конфиденциальности и т.д. Однако существуют и такие вызовы, как высокая вычислительная нагрузка и необходимость в доверительных настройках.
На сегодняшний день основными проектами zk-rollup на рынке являются: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll и другие. Эти проекты конкурируют друг с другом в основном по выбору SNARK/STARK и степени поддержки EVM.
Совместимость с EVM является ключевым вопросом. Некоторые проекты выбирают полную совместимость с операционными кодами Solidity, в то время как другие разрабатывают новые виртуальные машины для обеспечения дружелюбия к ZKP и совместимости с Solidity. Недавний быстрый прогресс в совместимости с EVM предоставил разработчикам более удобные пути миграции, что повлияет на конкурентную среду экосистемы ZKP.
Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs является одной из самых распространенных технологий доказательства с нулевым знанием. Полное название — "零知识简洁非交互式知识论证"(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), обладает следующими характеристиками:
Основные принципы реализации zk-SNARKs включают в себя следующие шаги:
Этот процесс обеспечивает целостность, надежность и нулевую осведомленность zk-SNARKs. Благодаря постоянной оптимизации различных этапов, технология zk-SNARK достигла значительного прогресса в практическом применении.