Ein Artikel erklärt zk-SNARKs, die in den Augen von V God in den nächsten zehn Jahren genauso wichtig sein werden wie Blockchain

Dies ist die 1943. Ausgabe von Vernacular Blockchain Original Author |. Zusammengestellt von Contributor |. Produziert von Huohuo |.

Lange Zeit konnten nur zwei der drei unmöglichen Dreiecke der Blockchain (Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit) erreicht werden. Nachdem Ethereum ein höheres Maß an Sicherheit und Datenschutz erreicht hatte, wurde die Erweiterung zur obersten Priorität. Daher entstand Layer 2. Im aktuellen Layer 2-Erweiterungsplan wird die ZK-Technologie von Vitalik Buterin (V God), Mitbegründer von Ethereum, als die ultimative Lösung für das Erweiterungsproblem angesehen.

Am 21. Mai sagte Buterin auf der EDCON 2023-Konferenz, einer gemeinnützigen jährlichen globalen Ethereum-Konferenz in Montenegro, dass zk-SNARK mit ZK als zugrundeliegender Technologie in den nächsten 10 Jahren genauso wichtig sein wird wie die Blockchain.

Was sind also die zk-SNARKs, die kürzlich von V God beworben wurden? Welche hartnäckigen Probleme kann Blockchain lösen? Werfen wir einen Blick auf die heutige Einführung. Das Folgende ist der Text:

01 Was sind zk-SNARKs?

1. Wer hat zk-SNARKs erstellt?

Der Begriff „zk-SNARKs“ wurde von einer Gruppe von Kryptographen geprägt, darunter Nir Bitansky, Alessandro Chiesa und Eran Tromer, die ursprünglich die Grundprinzipien von zk-SNARKs in einem Artikel veröffentlichten. Seitdem wurden zk-SNARKs von vielen verschiedenen Projekten und Teams schrittweise weiterentwickelt und verbessert.

2. Wofür steht zk-SNARK?

- ZK: Null Wissen, Null Wissen

Nullwissen bedeutet, dass die Person, die den Anspruch überprüft, aus dem Überprüfungsprozess keine neuen Informationen gewinnen kann. Mit anderen Worten: In einem Zero-Knowledge-Proof-Prozess weiß der Prüfer nur, ob die Aussage wahr oder falsch ist, und sonst nichts.

- S: Einfachheit

Prägnante zk-SNARKs-Beweise sind kurze und leicht überprüfbare Beweise. Dies steht im Gegensatz zu regulären wissensfreien Beweisen, die sehr langwierig und komplex sein können. Typischerweise können zk-SNARK-Proofe in Millisekunden verifiziert werden.

- N: nicht interaktiv, nicht interaktiv

Nicht interaktive zk-SNARKs-Beweise erfordern keine Interaktion zwischen Prüfer und Prüfer. Dies bedeutet, dass nur eine resultierende Nachricht vom Prüfer an den Verifizierer gesendet wird. Dies steht im Gegensatz zu interaktiven Beweisen, bei denen Prüfer und Prüfer miteinander interagieren müssen, um den Beweis abzuschließen.

- AR: Argumentargument

Ein Argument ist ein Grund oder eine Reihe von Gründen, die einen Standpunkt stützen. Im Kontext von zk-SNARKs ist ein Argument eine Folge mathematischer Operationen, die verwendet werden, um zu beweisen, dass ein angegebenes Argument korrekt ist.

- K: Wissen Wissen

Wissen ist die Idee, dass der Beweiser einige Informationen kennt, die zur Vervollständigung des Beweises erforderlich sind. Dies könnte beispielsweise der private Schlüssel des Kontos sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zk-SNARKs ein ZK-System (Zero-Knowledge-Proof-System) ist, das es Benutzern („Zertifizierern“) ermöglicht, einer anderen Partei („Verifizierer“) etwas nachzuweisen, beispielsweise ihre Identität, den Besitz ihrer Gelder usw. ohne irgendwelche Informationen über diese Vermögenswerte preiszugeben. Zum Beispiel:

- Der Benutzer sollte in der Lage sein, nachzuweisen, dass auf seinem Konto ausreichend Guthaben vorhanden ist, um das Produkt oder die Dienstleistung zu kaufen, ohne den genauen Betrag, über den er verfügt, mitteilen zu müssen. - Der Benutzer sollte in der Lage sein, seine Identität zu überprüfen, bevor er auf die Anwendung zugreift, ohne ihn mitteilen zu müssen seine persönlichen Daten.

Als Beispiel dafür, wie man „einem 5-Jährigen ZK-SNARKs erklärt“, finden Sie hier ein Spiel, um zu erklären, was ZK-SNARKs sind:

„Stellen Sie sich vor, Sie spielen mit drei Freunden. „Wo ist der Chinesischlehrer?“ Der Preis besteht aus einem Einsatz von 1.000 US-Dollar, der zu gleichen Teilen zwischen den Gewinnern aufgeteilt wird. Sie und Ihre Freunde sitzen an einem Tisch und jeder erhält ein Bild eines Chinesischlehrers.

Sie müssen die Chinesischlehrerin auf dem Bild finden. Sobald Sie die Chinesischlehrerin gefunden haben, müssen Sie nachweisen, dass Sie sie gefunden haben, aber Sie dürfen ihren Standort oder andere Informationen nicht preisgeben. Mit anderen Worten: Sie möchten Sachkenntnis nachweisen, ohne Informationen preiszugeben, die über die Berechtigung Ihrer Behauptungen hinausgehen.

Mit zkSNARK können Sie ein Blatt Papier derselben Größe nehmen und einen Punkt auf der Position des Chinesischlehrers im Bild markieren. Das Papier kann dann in einer Schachtel versteckt werden, und sobald Ihre Freunde das Rätsel gelöst haben, können sie selbst sehen, wo sich der von Ihnen markierte Chinesischlehrer befindet. "

Mit anderen Worten: Mit zk-SNARKs können Sie die benötigten Verifizierungsinformationen nachweisen, ohne den spezifischen Wert dieser Informationen preiszugeben. Im aktuellen Cross-Chain-Ökosystem kann der Einsatz der zk-SNARKs-Technologie die Privatsphäre der auf seiner Plattform aufgebauten Blockchains und DApps wahren. Der Kerngedanke dabei ist, dass es für den Prüfer unmöglich ist, Informationen über den Beweis zu erhalten (daher der Name „Zero-Knowledge“-Beweis).

02 Wie zk-SNARKs funktioniert

zk-SNARKs sind besonders wichtig im Kryptoraum, wo der Datenschutz besonders wichtig ist, da viele Blockchains öffentlicher Natur sind. Das bekannteste Beispiel ist Zcash, ein Krypto-Asset für den Datenschutz. Wenn Zcash auf öffentlichen Ketten wie Bitcoin und Ethereum gehandelt wird, werden zur Verifizierung Details wie Absender- und Empfängeradressen sowie Eingabe- und Ausgabewerte (also wie viel ausgegeben und wie viel nicht ausgegeben) verwendet. Aber mit zk-SNARKs kann Zcash nachweisen, dass eine Transaktion gültig ist, ohne Informationen wie Adresse und Wert preiszugeben.

Wie Zcash zkSNARKS nutzt, um Krypto-Benutzern eine Ebene der Privatsphäre zu bieten Quelle: Blockchainhub.net

Wie funktionieren zk-SNARKs? Digitale Signaturen bestimmen die Funktionsweise von zk-SNARKs. Digitale Signaturen verwenden Verschlüsselungsalgorithmen, um vertrauliche Informationen zu schützen, sie vor der anderen Partei zu verbergen und dieser gleichzeitig die erforderlichen erforderlichen Beweise zu liefern. Wie genau wird das gemacht? Die Schritte sind wie folgt: 1. Der Prüfer generiert zunächst ein Schlüsselpaar, einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Er signiert die Transaktion mit seinem privaten Schlüssel. 2. Der Prüfer kodiert diese Transaktion dann in zk-SNARKs, was einen mathematischen Beweis dafür darstellt, dass die Transaktion gültig ist. 3. Der Nachweis wird zusammen mit dem öffentlichen Schlüssel an den Verifizierer gesendet. Anschließend überprüft der Verifizierer mithilfe des öffentlichen Schlüssels, ob die Formel korrekt ist, ohne weitere Informationen über die Transaktion zu kennen. Da nur wenige Informationen überprüft werden, kann diese Prüfung sehr schnell durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass die Transaktion gültig ist.

03 Spezifische Anwendungsfälle von zk-SNARKs

1. Welche Token verwenden zk-SNARKs?

Der kryptografische SNARK-Token ist ein kryptografischer Vermögenswert, der zk-SNARKs zur Verbesserung der Privatsphäre verwendet, auch bekannt als Datenschutz-Token. Beispiele für solche Datenschutz-Token sind: - Zcash (ZEC) - Verge (XVG) - Monero (XMR) - Dash (DASH) - Beam (BEAM) - Horizen (ZEN) - Bytecoin (BCN) Die größte Herausforderung von zk-SNARKs ist Bei Kompromittierung des privaten Schlüssels können gefälschte Beweise erstellt werden. Dies könnte es den Erstellern gefälschter Beweise ermöglichen, Betrug zu begehen, indem sie beispielsweise gefälschte Privacy Coins erstellen und verwenden.

2. Andere Anwendungen von zk-SNARKS

Filecoin ist ein dezentraler Speicheranbieter, der an mehreren Fronten tätig ist.

Erstens müssen Speicheranbieter im Filecoin-Netzwerk (die Speicherplatz im Austausch gegen Blockbelohnungen bereitstellen) und „Zertifizierer“ nachweisen, dass sie Daten korrekt in der Kette speichern. Auf der anderen Seite gibt es „Validatoren“, also Knoten, die überprüfen müssen, ob der Speicheranbieter die Daten korrekt speichert und schützt. Diese Validatoren müssen sich mit dem Nachweis des Speicheranbieters zufrieden geben. Dies erfordert, dass Speicheranbieter und Knoten kommunizieren, wenn Daten den Besitzer wechseln. Wie Sie sich vorstellen können, wird dieser Prozess ressourcenintensiv sein. Im offiziellen Filecoin-Blogbeitrag heißt es: „Die Datenmenge, die ein einzelner Speicheranbieter heute nachweisen muss, um seinen Speicher zu verifizieren, ist enorm und wird mit der Zeit nur noch wachsen. Das Filecoin-Netzwerk hat eine Blockzeit von 30 Sekunden.“ Da Filecoin zeitinvariante und skalierbare Methoden ermöglicht, benötigte es eine Lösung, die eine schnelle, effiziente und robuste Verifizierung ermöglichte.“

Mit zk-SNARKs kann das Filecoin-Netzwerk seine Skalierbarkeit und Effizienz steigern, indem es die Zeit reduziert, die jede Partei für die Überprüfung des Speichers benötigt. Für Speicheranbieter reduzieren zk-SNARKs die Datenmenge, die sie zum Nachweis ihrer Speicherung übertragen müssen, und senken so die Betriebskosten.

3. zk-SNARKs können auch für andere Dinge verwendet werden, wie zum Beispiel:

- Authentifizierung: Überprüfen Sie Benutzeranmeldeinformationen ohne Passwort, sodass keine Dokumente wie Reisepässe und Geburtsurkunden erforderlich sind, um vertrauliche Informationen wie Geburtsort und Geburtsdatum zu schützen.

- Wahlsystem: Die Identität des Wählers kann ohne Identifizierung überprüft werden, und die Identität des Wählers kann nicht identifiziert werden, selbst wenn der Stimmzettel durchgesickert ist, wodurch die Privatsphäre des Wählers geschützt wird.

- Datenkomprimierung: Dies ist eine interessante Verwendung von zk-SNARKS und verdient einen eigenen Abschnitt.

04 Zusammenfassung

Insgesamt hat zk-SNARKS drei Kernpunkte: 1. zkSNARKS ist ein wissensfreies Beweissystem, das es einer Partei ermöglicht, einer anderen Partei zu beweisen, dass sie einen Wert x kennt, ohne weitere Informationen über x zu übermitteln. 2. Der Grundgedanke ist, dass der Prüfer nichts über x allein aus der Tatsache ableiten kann, dass der Prüfer beweisen kann, dass er x kennt. Dies schützt den Datenschutz des Prüfers. 3. Zero-Knowledge-Proof-Systeme werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter sichere Kommunikation, Kryptografie und Datenanalyse unter Wahrung der Privatsphäre. Obwohl Zero-Knowledge-Proof-Systeme derzeit ein relativ neues Forschungsgebiet sind, gibt es noch viele offene Fragen zu ihrer Machbarkeit und Praktikabilität. Sie wurden jedoch zur Herstellung einiger beeindruckender Produkte verwendet.

Was denken Sie über zk-SNARKs? Bitte hinterlassen Sie eine Nachricht im Kommentarbereich zur Diskussion.

Ursprünglicher Link: https://phemex.com/academy/what-is-zksnark Originaltitel: What Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer Originalautor: Mitwirkender Compiler: Huohuo

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