هذا هو الإصدار رقم 1943 من Vernacular Blockchain Original Author |. تم تجميعه بواسطة Contributor |. من إنتاج Huohuo |.
لفترة طويلة، لم يكن من الممكن الحصول إلا على اثنين فقط من مثلثات blockchain الثلاثة المستحيلة (أي قابلية التوسع واللامركزية والأمن). لذلك، بعد أن حققت Ethereum درجة أعلى من الأمان والخصوصية، أصبح التوسع أولوية قصوى. لذلك، ظهرت الطبقة الثانية إلى حيز الوجود في خطة توسيع الطبقة الثانية الحالية، يعتبر Vitalik Buterin (V God)، المؤسس المشارك لـ Ethereum، أن تقنية ZK هي الحل النهائي لمشكلة التوسع.
وفي 21 مايو، في مؤتمر EDCON 2023، وهو مؤتمر عالمي سنوي غير ربحي للإيثريوم عُقد في الجبل الأسود، قال بوتيرين إنه في السنوات العشر المقبلة، ستكون zk-SNARK مع ZK باعتبارها التكنولوجيا الأساسية بنفس أهمية blockchain.
فما هو بالضبط zk-SNARKs الذي يتم الترويج له مؤخرًا بواسطة فيتاليك؟ وما المشكلات المعقدة في سلاسل الكتل التي يمكنه حلها؟ لنلقِ نظرة على هذا العرض اليوم. فيما يلي نص المقال:
01 ما هي zk-SNARKs؟
1. من الذي ابتكر zk-SNARKs؟
مصطلح “zk-SNARKs” ابتكره مجموعة من علماء التشفير، ومن بينهم Nir Bitansky وAlessandro Chiesa وEran Tromer، وقد نشروا في البداية في ورقة بحثية عن المبادئ الأساسية لـ zk-SNARKs. ومن ثم، تم تطوير zk-SNARKs تدريجيًا من خلال العديد من المشاريع والفرق المختلفة وتحسينها.
2. ماذا تعني zk-SNARK؟
- ZK: zero knowledge المعرفة الصفرية
تعني المعرفة الصفرية أن الشخص الذي يجري التحقق من الادعاء لا يستطيع الحصول على أي معلومات جديدة من عملية التحقق. بعبارة أخرى، في عملية الإثبات بالمعرفة الصفرية، يعرف المتحقق فقط ما إذا كان الادعاء صحيحًا أم خطأ، ولا يعرف شيئًا آخر.
- S: simplicity البساطة
إثبات zk-SNARKs المختصر يكون قصيرًا وسهل التحقق. وهذا يختلف عن إثباتات المعرفة الصفرية التقليدية، التي قد تكون طويلة ومعقدة جدًا. عادةً ما يمكن التحقق من إثباتات zk-SNARK في غضون عدة أجزاء من الملي ثانية.
- N: non-interactive غير تفاعلي
لا تتطلب إثباتات zk-SNARKs غير التفاعلية أي تفاعل بين المُثبت والمتحقق. وهذا يعني أن رسالة نتيجة واحدة فقط تُرسل من المُثبت إلى المتحقق. وهذا يختلف عن الإثباتات التفاعلية، حيث يجب على المُثبت والمتحقق التفاعل ذهابًا وإيابًا لإكمال عملية الإثبات.
- AR: الجدل (argument)
الحُجّة هي مجموعة واحدة أو عدة أسباب تدعم وجهة نظر ما. وفي سياق zk-SNARKs، تكون الحُجّة عبارة عن سلسلة من العمليات الرياضية، تُستخدم لإثبات أن ادعاءًا/حُجّة ما صحيحة.
- K: knowledge المعرفة
المعرفة تعني فكرة أن المُثبت يعرف بعض المعلومات اللازمة لإكمال عملية الإثبات. على سبيل المثال، قد تكون هذه هي المفتاح الخاص للحساب.
باختصار، zk-SNARKs هو نظام ZK (نظام لإثبات المعرفة الصفرية)، يسمح للمستخدمين (“المُثبتون”) بإثبات شيء ما لطرف آخر (“المتحقق”)، مثل هويتهم أو ملكيتهم للأموال وغيرها، دون كشف أي معلومات عن هذه الأصول. مثال على ذلك:
- يجب أن يكون المستخدم قادرًا على إثبات أن حسابه يحتوي على رصيد كافٍ لشراء منتج أو خدمة، دون مشاركة المبلغ الدقيق الذي يملكه؛ - يجب أن يكون المستخدم قادرًا على التحقق من هويته قبل الوصول إلى التطبيق، دون مشاركة بياناته الشخصية.
كمثال على كيفية شرح “zk-SNARKs لطفل عمره 5 سنوات”، يمكن تفسير ماهيتها عبر لعبة:
“تخيل أنك تلعب مع ثلاثة أصدقاء لعبة: ‘أين يوجد معلم اللغة العربية؟’ الرهان هو 1000 دولار يتم تقسيمها بالتساوي بين الفائزين. أنت وأصدقاؤك تجلسون حول طاولة، ويأخذ كل شخص صورة يوجد فيها معلم اللغة العربية.”
يجب عليك العثور على معلم اللغة العربية في الصورة. بمجرد أن تجده، يتعين عليك إثبات أنك وجدته، لكن دون الكشف عن مكانه أو أي معلومات أخرى. بعبارة أخرى، تريد إثبات أنك تعرف الحقيقة دون الكشف عن أي معلومات تتجاوز صلاحية ادعائك.
يستخدم zkSNARKS الأصلي، حيث يمكن أخذ ورقة بنفس الحجم، ثم وضع علامة بنقطة على موضع معلم اللغة العربية في الصورة. بعد ذلك، يمكن إخفاء الورقة داخل صندوق. وبمجرد أن يحل صديقك هذا اللغز، سيتمكن من رؤية مكان معلم اللغة العربية الذي وضعته أنت.”
بعبارة أخرى، تتيح لك zk-SNARKs إثبات المعلومات التي تحتاج إلى التحقق منها دون الإفصاح عن القيم التفصيلية لتلك المعلومات. وفي نظام البلوكتشين عبر السلاسل الحالي، يمكن استخدام تقنية zk-SNARKs للحفاظ على خصوصية البلوكتشين وDApp التي يتم بناؤها على منصتك. الفكرة الأساسية هنا هي أنه من المستحيل على المتحقق الحصول على أي معلومات حول هذا الإثبات (ولهذا يُسمى “إثبات المعرفة الصفرية”).
02 مبدأ عمل zk-SNARKs
تُعد zk-SNARKs مهمة جدًا في مجال التشفير، لأن العديد من سلاسل الكتل تكون بطبيعتها عامة، مما يجعل الخصوصية بالغة الأهمية. وأشهر مثال هو Zcash، وهي أصل تشفير يركز على الخصوصية. عند إجراء معاملات Zcash على شبكات عامة مثل Bitcoin وEthereum، يتم التحقق باستخدام تفاصيل مثل عناوين المرسل والمستقبل، وكذلك قيم المدخلات والمخرجات (أي مقدار ما تم إنفاقه ومقدار ما لم يُنفق). لكن عبر zk-SNARKs، يمكن لـ Zcash إثبات صحة المعاملة دون الكشف عن معلومات مثل العناوين والقيم.
كيف يستخدم Zcash zkSNARKS لتوفير طبقة الخصوصية لمستخدمي التشفير المصدر: Blockchainhub.net
كيف تعمل zk-SNARKs؟ تشكل التواقيع الرقمية أساس عمل zk-SNARKs. تُستخدم التواقيع الرقمية خوارزميات تشفير لحماية المعلومات الحساسة، بحيث لا تُكشف للطرف الآخر، وفي الوقت نفسه تزوده بالأدلة الضرورية المطلوبة. إذًا كيف يتم ذلك بالتحديد؟ الخطوات هي كالتالي: 1. يقوم المُثبت أولًا بتوليد زوج مفاتيح: مفتاح عام ومفتاح خاص. ثم يستخدم المفتاح الخاص لتوقيع المعاملة. 2. بعد ذلك، يقوم المُثبت بترميز هذه المعاملة إلى zk-SNARKs، وهي برهان رياضي على صحة المعاملة. 3. يتم إرسال الإثبات مع المفتاح العام إلى المتحقق. بعدها، يستخدم المتحقق المفتاح العام للتأكد مما إذا كانت المعادلات صحيحة، دون الحاجة إلى معرفة أي معلومات أخرى حول المعاملة. وبما أنه يتم التحقق من كمية قليلة فقط من المعلومات، فيمكن إجراء هذا الفحص بسرعة كبيرة للتأكد من صحة المعاملة.
03 أمثلة واستخدامات zk-SNARKs المحددة
1. ما هي الرموز (Token) التي تستخدم zk-SNARKs؟
تُعد رموز SNARK المشفّرة أصولًا تشفيرية تستخدم zk-SNARKs لتحسين الخصوصية، وتُعرف أيضًا باسم رموز الخصوصية. ومن أمثلة هذه الرموز: - Zcash (ZEC) - Verge (XVG) - Monero (XMR) - Dash (DASH) - Beam (BEAM) - Horizen (ZEN) - Bytecoin (BCN) التحدي الرئيسي لـ zk-SNARKs هو أنه إذا تم تسريب المفتاح الخاص، فيمكن إنشاء إثباتات مزيفة. قد يتيح ذلك للمُنشئ الذي صنع الإثباتات المزيفة ارتكاب الاحتيال، مثل إنشاء عملات خصوصية مزيفة واستخدامها.
2. التطبيقات الأخرى لـ zk-SNARKS
Filecoin هو مزود تخزين لا مركزي، وتتضمن عملية عمله جوانب متعددة.
أولًا، يوجد مقدمو التخزين على شبكة Filecoin (يوفرون مساحة تخزين مقابل مكافآت بلوك). ويجب على “المُثبت” أن يثبت أنه يقوم بالفعل بتخزين البيانات بشكل صحيح على السلسلة. ومن ناحية أخرى، لدينا “المتحققون” وهم العقد التي يجب أن تتحقق مما إذا كان مزود التخزين يقوم بتخزين البيانات وحمايتها بشكل صحيح. يجب أن يقتنع هؤلاء المتحققون بالأدلة التي يقدمها مزود التخزين. يتطلب ذلك أن يتواصل مزود التخزين والعُقد أثناء انتقال البيانات. ويمكن تصور أن هذه العملية ستكون كثيفة الموارد. وقد أوضح مقال مدونة Filecoin الرسمي: “لأجل التحقق من تخزينهم، فإن كمية البيانات التي يجب أن يثبتها مزود تخزين واحد اليوم هائلة، وستستمر في الازدياد مع مرور الوقت. وقت إصدار البلوك في شبكة Filecoin هو 30 ثانية. وللحفاظ على الزمن ثابتًا وتمكين حلول قابلة للتوسع، تحتاج Filecoin إلى حل يسمح بإجراء تحقق سريع وفعّال وقوي.”
بفضل zk-SNARKs، يمكن لشبكة Filecoin تحسين قابلية التوسع والكفاءة عبر تقليل الوقت اللازم للتحقق من تخزين كل طرف. بالنسبة لمزودي التخزين، تقلل zk-SNARKs كمية البيانات التي يحتاجون إلى نقلها لإثبات تخزينهم، مما يقلل تكاليف التشغيل.
3. يمكن أيضًا استخدام zk-SNARKs لأشياء أخرى مثل:
- التحقق من الهوية: يمكن التحقق من بيانات اعتماد المستخدم بدون كلمة مرور، دون الحاجة إلى جواز سفر أو شهادة ميلاد أو غيرها من الوثائق لإثبات معلومات حساسة مثل مكان الميلاد وتاريخ الميلاد.
- نظام التصويت: يمكن التحقق من هوية الناخب دون الحاجة إلى التعرف على الهوية، وحتى في حال تسرب ورقة الاقتراع فإنه لا يمكن تحديد هوية الناخب، وبالتالي حماية خصوصية الناخب.
- ضغط البيانات: تُعد هذه استخدامًا مثيرًا للاهتمام لـ zk-SNARKS، وتستحق قسمًا منفصلًا للشرح.
04 خلاصة
بشكل عام، لدى zk-SNARKS ثلاث نقاط رئيسية: 1. zkSNARKS هو نظام لإثبات المعرفة الصفرية يسمح لطرف واحد للطرف الآخر بأن يثبت أنه يعرف قيمة x دون نقل أي معلومات أخرى عن x. 2. الفكرة الأساسية هي أنه من المستحيل على المتحقق استنتاج أي معلومات حول x فقط من حقيقة أن المُثبت يثبت أنه يعرف x. وهذا يحمي خصوصية بيانات المُثبت. 3. تُستخدم أنظمة إثبات المعرفة الصفرية في مختلف التطبيقات، بما في ذلك الاتصالات الآمنة، والتشفير، وتحليل البيانات لحماية الخصوصية. وعلى الرغم من أن أنظمة إثبات المعرفة الصفرية مجال بحثي نسبيًا حديث، إلا أنه لا تزال هناك العديد من الأسئلة غير المحسومة حول جدواها وقابليتها للتطبيق العملي. ومع ذلك، فقد تم استخدامها بالفعل لإنشاء منتجات رائعة.
ما رأيك في zk-SNARKs؟ مرحبًا بك في قسم التعليقات لمناقشتها.
رابط النص الأصلي: https://phemex.com/academy/what-is-zksnark عنوان النص الأصلي: What Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer المؤلف الأصلي: Contributor الترجمة: نار نار
نهاية