Einleitung

In unserem vorherigen Blogbeitrag haben wir kurz unser Protokoll ZKCross vorgestellt, das darauf abzielt, Web2 und Web3 mühelos und ohne unnötige Komplexität zu verbinden. Wir haben auch die aktuellen Probleme der Web3-Branche hervorgehoben, die eine echte Dezentralisierung, Effizienz und Zugänglichkeit für Entwickler behindern. In diesem Blogbeitrag werden wir näher darauf eingehen, wie wir diese Probleme überwinden und unser Ziel einer nahtlosen Verknüpfung von Web2 und Web3 erreichen wollen.

Bevor wir ins Detail gehen, wollen wir noch einmal Revue passieren lassen, worum es bei ZKCross geht!

Was ist ZKCross?

ZKCross ist eine bahnbrechende Plattform, die die Lücke zwischen zwei Versionen des Internets, Web2 und Web3, schließen soll. Sie verwendet eine virtuelle WebAssembly-Maschine namens zkVM und eine „zk-shadow-Schicht“, die die Zusammenarbeit verschiedener Plattformteile erleichtert. Dieser Ansatz ermöglicht es Web2-Entwicklern, Programmiersprachen wie C/C++, Java oder Python zu verwenden.

Unsere Plattform verwendet außerdem eine einzigartige Schicht, die die On-Chain- und Off-Chain-Umgebungen nahtlos verbindet. Diese Schicht, bekannt als „zk-Shadow-Schicht“, erleichtert die Verbindung zwischen zkWASM und der On-Chain-Schicht durch zk-Proxy-Verträge. Dadurch können wir die Barriere zwischen Web2 und Web3 durchbrechen und gleichzeitig einen hohen Durchsatz und Zugänglichkeit für jeden Benutzer oder Entwickler ermöglichen.

Die Wunder der Zero-Knowledge-Technologie

Die Zero-Knowledge-Technologie (ZK) bezieht sich auf eine Klasse von Protokollen, die es einer Partei (dem Beweiser) ermöglichen, einer anderen Partei (dem Prüfer) die Kenntnis eines Geheimnisses nachzuweisen, ohne Informationen über das Geheimnis selbst preiszugeben. Das Konzept wurde Ende der 1980er Jahre eingeführt und hat seitdem viele Anwendungen gefunden, darunter auch die kryptografische Authentifizierung. Ein ZK-Nachweis umfasst typischerweise eine Reihe von Interaktionen zwischen dem Beweiser und dem Prüfer, bei denen der Beweiser den Prüfer von der Kenntnis eines Geheimnisses überzeugt, ohne es preiszugeben.

Um als ZK-Beweis zu gelten, muss ein Protokoll Vollständigkeit, Solidität und Null-Wissen erfüllen. Vollständigkeit bedeutet, dass ein ehrlicher Beweiser einen ehrlichen Prüfer immer von der Wahrhaftigkeit der zu beweisenden Aussage überzeugen wird. Solidität bedeutet, dass ein unehrlicher Beweiser den Prüfer nicht mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer falschen Aussage überzeugen kann. Schließlich bedeutet Null-Wissen, dass das Protokoll dem Prüfer keine Informationen über das Geheimnis preisgibt, außer dass der Beweiser es kennt. Das bedeutet, dass ein Angreifer, selbst wenn er die gesamte Kommunikation zwischen Beweiser und Prüfer abfängt, nichts über das Geheimnis erfährt.

Die Einschränkungen der ZK dApp-Entwicklung

Die Entwicklung von ZK-Anwendungen kann aufgrund der begrenzten Auswahl an Programmiersprachen eine Herausforderung darstellen. Viele Blockchains verwenden eine spezielle Programmiersprache namens Solidity, die auf das Schreiben von Smart Contracts zugeschnitten ist. Es ist nicht die benutzerfreundlichste Sprache und hat eine steile Lernkurve, die für unerfahrene Web2-Entwickler eine Herausforderung darstellen kann, was für diese Entwickler zu Zugänglichkeitsproblemen führt.

Um diese Herausforderung zu bewältigen, erforschen Entwickler neue Lösungen, die beim Erstellen von ZK-Anwendungen mehr Flexibilität bei den Programmiersprachen ermöglichen. Ein Ansatz besteht darin, eine virtuelle WebAssembly-Maschine (WASM) zu verwenden, mit der Entwickler in ihren bevorzugten höheren Programmiersprachen wie C/C++, Java oder Python programmieren können. Auf diese Weise können Web2-Entwickler ihre vorhandenen Fähigkeiten und Erfahrungen nutzen, um ZK-Anwendungen zu erstellen, ohne neue Programmiersprachen lernen zu müssen. Darüber hinaus werden Tools und Frameworks (z. B. ZKCross SDK) entwickelt, die einen Teil der Komplexität beim Schreiben von Smart Contracts abstrahieren und es Entwicklern so einfacher machen, sichere ZK-Anwendungen zu erstellen.

zkVM, die heilige Dreifaltigkeit der Entwicklung

ZKVM ist die Abkürzung für Zero-Knowledge Virtual Machine, eine Technologie, die im ZKCross-Protokoll verwendet wird, um Web2-Entwicklern zu helfen, Smart Contracts für Web3 zu schreiben, ohne neue Programmiersprachen lernen zu müssen. Die zkVM nutzt eine WASM-virtuelle Maschine, die es Web2-Entwicklern ermöglicht, in ihren bevorzugten Programmiersprachen zu programmieren. WASM ist unglaublich beliebt für webbasierte Anwendungen und wird in allen wichtigen Web-Engines verwendet. So können Millionen von Entwicklern mit der zkVM Web3-fähige Anwendungen ohne große Lernkurve erstellen. Auf der anderen Seite nutzt zkVM zk-SNARKs; einen kryptografischen Beweis, der es einer Partei ermöglicht, einer anderen Partei die Kenntnis einer bestimmten Information zu beweisen, ohne Informationen darüber preiszugeben. SNARKs bieten eine Möglichkeit, Berechnungen auf der Blockchain zu validieren, ohne sensible (persönliche) Daten wie personenbezogene Daten preiszugeben.

Einer der Hauptvorteile von SNARKs ist ihre Kürze. Im Gegensatz zu anderen Arten von ZK-Beweisen, die sehr rechenintensiv sein können und viele Interaktionsrunden zwischen Beweiser und Prüfer erfordern, können SNARKs hocheffizient sein und erfordern nur einen einzigen Beweis, der schnell überprüft werden kann.

Ein weiterer Vorteil von SNARKs ist ihre Skalierbarkeit. Mit SNARKs kann die Richtigkeit großer Berechnungen überprüft werden, ohne dass Einzelheiten der Berechnung selbst preisgegeben werden. Dies macht sie besonders nützlich für die Überprüfung der Richtigkeit von Smart Contracts in Blockchain-Netzwerken, wo die Berechnungen sehr komplex sein können und viele Rechenressourcen erfordern.

Vorteile von ZkVM

zkVM bietet eine Reihe von Vorteilen für Entwickler, die dezentrale Anwendungen erstellen möchten.

  • Hohe Flexibilität: Mit zkVM können Entwickler Smart Contracts in ihrer bevorzugten höheren Programmiersprache C/C++, Java oder Python schreiben, anstatt auf bestimmte Programmiersprachen beschränkt zu sein.

  • Verbesserte Skalierbarkeit: Die zkVM ermöglicht eine schnellere Transaktionsausführung und einen höheren Durchsatz, was für die Erstellung skalierbarer dezentraler Anwendungen unerlässlich ist.

  • Modularität und Zusammensetzbarkeit von Saw: Mit zkVM können Entwickler schnell komplexe dezentrale Anwendungen mithilfe verschiedener Module erstellen, ohne sich um Sprach- oder Plattformkompatibilitätsprobleme kümmern zu müssen.

  • Verbesserte Sicherheit: Die zkVM nutzt ZK-Proofs, bekannt als SNARKs, um hohe Sicherheit zu bieten, indem sie eine Berechnungsüberprüfung ermöglicht, ohne vertrauliche Daten preiszugeben.

  • Dezentralisierung: Die zkVM fördert die Dezentralisierung, indem sie die Ausführung von Smart Contracts verteilt über mehrere Knoten ermöglicht und somit die Notwendigkeit zentraler Behörden überflüssig macht.

In den kommenden Blogs wird unser einzigartiges und revolutionäres Ökosystem ausführlicher erläutert. Dabei werden Anwendungsfälle hervorgehoben, wir gehen tiefer auf die Architektur ein und vieles mehr!