Dieser Artikel ist ein Beitrag aus der Community. Der Autor ist Kenny Li, Mitbegründer von Manta Network, einem programmierbaren Layer-1-Datenschutzprotokoll, das auf wissensfreier Technologie basiert.
Zusammenfassung
Zero-Knowledge-Proof (ZKP) ist eine kryptografische Technologie, die es ermöglicht, den Wahrheitsgehalt einer Information zu überprüfen, ohne die Information selbst preiszugeben. Diese Technologie wird in Blockchain, Kryptowährungen und dezentralem Finanzwesen (DeFi) immer wichtiger, um Datenschutz und Sicherheit zu verbessern.
Die meisten DeFi-Projekte nutzen ZKP bereits, um Benutzern mehr Privatsphäre und Sicherheit für Dienste wie Kreditvergabe, Kreditaufnahme und Handel zu bieten. Eine Reihe von Layer-1-Blockchains fügen ZKP- oder zkEVM-basiertes Roll-up hinzu. Es wird erwartet, dass Zero-Knowledge-Proof in der Welt von Blockchain und Web3 eine immer wichtigere Rolle spielen wird, da seine Anwendungen voraussichtlich eine größere Verbreitung finden werden.
Wie funktioniert Zero-Knowledge-Proof?
Bei der Zero-Knowledge-Proof-Methode kann eine Partei (der Beweiser) einer anderen Partei (dem Prüfer) beweisen, dass eine Aussage wahr ist, ohne zusätzliche Informationen preiszugeben. Dies ist besonders nützlich, wenn die Informationen vertraulich sind und der Prüfer nicht möchte, dass der Prüfer darauf zugreifen kann.
Der Beweiser liefert einen mathematischen Beweis, den nur er erbringen kann. Anschließend kann der Prüfer diesen Beweis verwenden, um die Wahrheit der Aussage zu überprüfen. Der Prüfer kann diese Beweise jedoch nicht zur Rekonstruktion der ursprünglichen Informationen verwenden.
Stellen Sie sich einen Tunnel mit zwei Eingängen vor, nämlich A und B. Es gibt eine verschlossene Tür mit einem Geheimcode, die den einzigen Weg blockiert und verhindert, dass Menschen von einem Ende zum anderen (von A nach B) durch den Tunnel gehen können. Sie kennen den Geheimcode und möchten ihn an Frau verkaufen.
Sie möchten, dass er im Voraus bezahlt, bevor Sie ihm den Code preisgeben. Allerdings möchte er, dass Sie zunächst beweisen, dass Sie den Code tatsächlich kennen. In dieser Situation kann er dies nur tun, indem er vorne im Tunnel steht und zusieht, wie Sie an einem Ende hinein- und am anderen herausgehen. Auf diese Weise wird er sicher sein, dass Sie seinen Geheimcode wirklich kennen.
Warum Zero-Knowledge-Proof verwenden?
Die Popularität von Zero-Knowledge-Beweisen in Blockchain und Krypto wird durch die steigende Nachfrage nach Datenschutz und Sicherheit bei digitalen Transaktionen vorangetrieben. Mit dem Aufkommen der Blockchain-Technologie und Kryptowährungen besteht ein zunehmender Bedarf an Möglichkeiten, Transaktionen zu überprüfen, ohne sensible Informationen preiszugeben. Dieser Bedarf kann durch ZKP gedeckt werden.
Der wissensfreie Beweis hat in den letzten Jahren größere Aufmerksamkeit und Interesse auf sich gezogen. Viele Protokolle, die ZKP nutzen, wurden eingeführt und große Blockchains haben Zero-Knowledge-Roll-ups erstellt. Auf der DevCon 2022-Konferenz war ein klarer Beweis für die Beliebtheit von Zero-Knowledge-Proof zu sehen. Mehr als 20 % der Diskussionen betrafen diese Technologie.
Wichtige Entwicklungen
Eine wichtige Entwicklung im Zero-Knowledge-Proof ist der zunehmende Einsatz von ZK-SNARKs, einer speziellen Art von ZKP. zk-SNARK wurde in verschiedenen DeFi-Anwendungen weit verbreitet, beispielsweise bei privaten Token-Transaktionen und der Gewährung und Aufnahme geschützter Kredite. Eine weitere wichtige Entwicklung beim Zero-Knowledge-Proof ist der verstärkte Fokus auf die Skalierbarkeit und Leistung von zkRoll-up.
zk-SNARK
Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (zk-SNARK) ist eine spezielle Art von Zero-Knowledge-Beweisen, die es ermöglicht, eine Aussage zu verifizieren, ohne Informationen über die Aussage selbst preiszugeben.
zk-SNARK wurde in Anwendungen wie Zcash und dem Blockchain-basierten Zahlungssystem von JP Morgan Chase eingesetzt. zk-SNARK wurde auch als Möglichkeit zur sicheren Authentifizierung von Clients gegenüber Servern verwendet.
zkRoll-up
zkRoll-up ist eine Skalierungslösung für Blockchain-Netzwerke, die die Gruppierung mehrerer Transaktionen zu einer großen Transaktion ermöglicht, die dann in der Blockchain aufgezeichnet wird. Beispielsweise startete BNB Chain im Jahr 2022 das zkBNB-Testnetz, das auf der zkRoll-up-Architektur basiert.
zkBNB kann Hunderte von Transaktionen außerhalb der Kette in einem Stapel bündeln und kryptografische Beweise erstellen, um die Gültigkeit aller Transaktionen nachzuweisen. zkRoll-up bietet ein Gleichgewicht zwischen Skalierbarkeit und Sicherheit und eignet sich für Blockchain-Netzwerke mit hoher Skalierung und geringer Latenz.
Kegunaan Zero-Knowledge-Beweis
Der wissensfreie Beweis hat viele Einsatzmöglichkeiten. Einige davon wurden bereits realisiert, andere werden voraussichtlich in Zukunft realisiert. Zu den Hauptanwendungen von ZKP gehören:
Überprüfung der digitalen Identität
Mithilfe eines Zero-Knowledge-Proofs kann die Identität eines Benutzers überprüft werden, ohne dass sensible persönliche Informationen preisgegeben werden. Dies kann bei Anwendungen wie digitalen Wahlsystemen nützlich sein, die eine Überprüfung der Wähleridentität erfordern, ohne die Anonymität zu opfern.
Datenschutzwahrende Transaktionen
Eine der beliebtesten Anwendungen für wissensfreie Beweise in Krypto ist die Ermöglichung datenschutzrechtlicher Transaktionen. Beispielsweise verwendet MantaPay, die dezentrale Anwendung (DApp) von Manta Network, ZKP, um Benutzern die Durchführung von Transaktionen an dezentralen Börsen (DEX) zu ermöglichen, ohne ihre Identität oder Transaktionsdetails preiszugeben. Dies ermöglicht es Benutzern, ihre Privatsphäre zu wahren und die Plattform dennoch für Transaktionen zu nutzen.
Geschützte Transaktionen
Zcash ist eine Kryptowährung, die wissensfreie Beweise verwendet, um geschützte Transaktionen zu ermöglichen. Bei solchen Transaktionen werden die Absender- und Empfängeradressen sowie der Transaktionsbetrag aus der öffentlichen Blockchain maskiert, um den Benutzern zusätzliche Privatsphäre zu bieten.
Tokenisierung und Eigentumsüberprüfung
Wissensfreie Beweise können auch zur Tokenisierung von Vermögenswerten und zur Überprüfung des Eigentumsnachweises verwendet werden. Beispielsweise kann eine Immobilie tokenisiert werden und jede Partei kann ihren Besitz überprüfen, ohne andere Informationen öffentlich preiszugeben.
Globale Compliance
In einigen Ländern gelten strenge Vorschriften für die Erhebung und Weitergabe von Finanzinformationen. Für dezentrale Plattformen kann es schwierig sein, dies einzuhalten. Mithilfe von Zero-Knowledge-Proofs können notwendige Informationen an die Aufsichtsbehörden weitergegeben und gleichzeitig deren Privatsphäre vor anderen gewahrt bleiben.
Dies kann die Lücke zwischen dezentralen Plattformen und traditionellen Finanzinstituten schließen und es DeFi erleichtern, die Vorschriften in verschiedenen Gerichtsbarkeiten einzuhalten.
Die Zukunft des Zero-Knowledge-Proofs in der Blockchain
Der wissensfreie Beweis wird in Zukunft wahrscheinlich zu neuen technologischen Innovationen führen. Zu den zukünftigen Entwicklungen im Zusammenhang mit ZKP, die es zu beachten gilt, gehören:
Kettenübergreifende Datenschutzschicht
Da das Blockchain- und DeFi-Ökosystem weiter wächst und sich weiterentwickelt, besteht ein zunehmender Bedarf an Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken. Eine kettenübergreifende Datenschutzschicht ermöglicht die Durchführung von Transaktionen in mehreren Blockchain-Netzwerken unter Wahrung der Privatsphäre der beteiligten Parteien.
zk-STARK
Ein weiterer sehenswerter Bereich ist der zunehmende Einsatz von zk-STARK (Zero-Knowledge scalable Transparent Argument of Knowledge), einer neuen Art von Zero-Knowledge-Beweis, der als effizienter und sicherer als zk-SNARK gilt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zk-STARK im Vergleich zu zk-SNARK schneller überprüft wird und keine vertrauenswürdigen Einstellungen erfordert.
Eine Reihe benutzerfreundlicher Tools
Zero-Knowledge-Proof-Technologie kann kompliziert sein. Nicht alle Entwicklungsteams sind Experten auf diesem speziellen Gebiet der Kryptographie. Die benutzerfreundlichen Tools von ZKP können dazu beitragen, diese Lücke zu schließen und Entwicklern mit unterschiedlichem Hintergrund die Nutzung dieser Technologie zu erleichtern.
Batasan Zero-Knowledge-Beweis
Der wissensfreie Beweis stellt eine einzigartige Methode zur Überprüfung der Richtigkeit von Informationen unter Wahrung der Privatsphäre dar, bietet jedoch keine 100-prozentige Garantie. Obwohl die Wahrscheinlichkeit einer Verifizierung sehr gering ist, wenn der Prüfer lügt, sollten Benutzer sich darüber im Klaren sein, dass ZKP nicht perfekt ist.
Darüber hinaus erfordert der beim Zero-Knowledge-Proof verwendete Algorithmus hohe Rechenressourcen. Bei einigen ZKP-Typen sind intensive Berechnungen erforderlich, da viel Interaktion zwischen Prüfer und Prüfer erforderlich ist. Bei anderen Typen ist der Algorithmus sehr rechenintensiv, was möglicherweise die Anwendbarkeit von ZKP einschränkt.
Schließen
Der wissensfreie Beweis erregt schnell Aufmerksamkeit, da er einzigartige Eigenschaften hinsichtlich der Wahrung der Privatsphäre und des Skalierungspotenzials aufweist. Die zunehmende Anwendung dieser Technologie in Blockchain, Kryptowährungen und DeFi wird wahrscheinlich zu innovativeren Diensten führen, die den Benutzern großen Nutzen bringen werden. Es wird erwartet, dass Zero-Knowledge-Proof eine wichtige Rolle bei der Schaffung eines sichereren, privateren und effizienteren DApp-Ökosystems spielen wird.
Weiterführende Literatur
Erklärung von zk-SNARK und zk-STARK
Blockchain-Skalierungslösung Layer 1 vs. Schicht 2