Unsere Experten erzählen uns, wie ein komplexes kryptografisches Konzept in der Kryptosphäre Anwendung fand. Und warum Startups, die die ZK-Technologie verwenden, Millionen von Dollar von Investoren anziehen
Bereits 2019 unterstützen kryptowährungsorientierte Risikokapitalgeber Start-ups, die sich mit der Entwicklung technischer Lösungen im Zusammenhang mit der Zero-Knowledge-Proof-Technologie (Zero-Knowledge-Proofs oder ZK-Proofs, ZK) beschäftigen. Es ist vor allem der Kryptosphäre zu verdanken, dass das komplexe kryptografische Konzept zu einem erfolgreichen Marketinginstrument für Start-ups geworden ist, die Tools zur Optimierung von Ethereum und anderen Netzwerken entwickeln.
Matter Labs hat fast 0,5 Milliarden Dollar von Stiftungen gesammelt, um seine zkSync-Lösung zu entwickeln. Und die Einführung der zkEVM-Softwareumgebung von Polygon durch Polygon Labs mit ähnlicher Finanzierung war ein Ereignis in der Kryptowährungs-Community. Projekte wie Starknet oder Scroll sind Milliarden von Dollar wert. Und sie alle verwenden auf die eine oder andere Weise die ZK-Proof-Technologie.
Im Jahr 1985 veröffentlichten die Wissenschaftler Shafi Goldwasser, Silvio Micali und Charles Rakoff eine Abhandlung mit dem Titel „Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems“. Dies war die erste theoretische Formulierung der Zero-Disclosure-Proof-Technologie.
Um es stark zu vereinfachen: Mit dieser kryptografischen Technik können Sie beweisen, dass Sie etwas wissen, ohne genau preiszugeben, was Sie wissen. Im Zusammenhang mit Kryptowährungen kann dies beispielsweise als Überprüfung dargestellt werden, ob der Benutzer über die zu überweisenden Mittel verfügt. Und ohne den anderen Teilnehmern des Netzwerks zu offenbaren, wer dieser Benutzer ist und wie viel Geld er in seiner Brieftasche hat.
Solche Beweise sind technisch komplex und rechenintensiv
Da diese Technologie sehr kompliziert ist, wurde sie lange Zeit nicht in der Praxis umgesetzt. Sie wurde hauptsächlich in wissenschaftlichen Kreisen diskutiert. Ab 2010 erkannten Forscher jedoch, dass ZK-Beweise auf aktuellen Computern implementiert werden können.
Dasselbe gilt für die Entwicklung schnellerer Computer und mehr Gelder für die Kryptographieforschung. Und Forscher, darunter Justin Thaler, außerordentlicher Professor an der Georgetown University, haben beschrieben, wie man auf echten Computern Zero-Disclosure-Beweise erzeugen kann. Thaler ist auch Forscher bei a16z crypto, einer Abteilung der Risikokapitalgesellschaft Andreessen Horowitz. Er verwaltet außerdem vier Fonds, die in Blockchain-Projekte mit einem Gesamtvolumen von über 7 Milliarden Dollar investieren.
Auch die Einführung und Verbreitung des Cloud-Computing hat der Nutzung dieser Technologie weiteren Auftrieb gegeben. Laptops oder Smartphones sind beispielsweise langsamer als die kombinierte Leistung der Amazon-Server. Mit ZK-Proofs kann jedoch ein einzelner Computer bestätigen, dass mehrere Computer das Programm korrekt ausgeführt haben.
Als $BTC 2009 auf den Markt kam, wurde bereits darüber diskutiert, wie die Rechenlast der Blockchain und der Datenschutz in der Blockchain reduziert werden könnten. Doch dann traten zwei Probleme zutage: die relativ langsame Leistung der Blockchain aufgrund ihrer dezentralen Struktur. Und auch ihre Transparenz, die es Analysten ermöglicht, Wallets mit Verbindungen zu echten Benutzern zu identifizieren und zu verfolgen.
Im Jahr 2013 legte eine Gruppe von Wissenschaftlern auf der Grundlage von Verbesserungen bei der Implementierung der ZK-Proofs-Technologie Vorschläge für eine Zerocoin-Lösung vor. Diese sollte dazu beitragen, Bitcoin-Transaktionen vollständig anonym zu machen. Gemeinsam mit Zuko Wilcox brachten sie schließlich die Kryptowährung Zcash ( $ZEC ) auf den Markt. Dies war wahrscheinlich die erste Implementierung der ZK-Proofs-Technologie im großen Maßstab.
Essenz der ZK-Technologie für Kryptowährungen
Das Wesen der Technologie im Zusammenhang mit Kryptowährungen dreht sich nicht nur um Privatsphäre. Mit der Verbreitung der Blockchain-Technologie wurde Ethereum immer beliebter. Und immer mehr Entwickler erstellten komplexere Anwendungen, die darauf ausgeführt werden konnten. Aber sie wiederum brauchten Möglichkeiten, um die Geschwindigkeit der Anwendungen zu erhöhen. Um die Dinge etwas zu vereinfachen: Ethereum ist im Wesentlichen ein dezentraler Computer, der relativ langsam läuft.
Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat wiederholt erklärt, dass es sich um Lösungen mit ZK-Proofs handelt. Und insbesondere die sogenannten ZK-Rollups werden dazu beitragen, die Bandbreite des Netzwerks zu erhöhen. Und in Zukunft werden sie in seinen Softwarecode integriert.
Zero-Disclosure-Beweise ermöglichen es, die Wahrheit einer Sache zu beweisen, ohne jede Aussage zu überprüfen. Mit dieser Eigenschaft „minimieren“ Lösungen wie zkSync. Das heißt, sie kompilieren und verarbeiten Transaktionen außerhalb der Haupt-Ethereum-Blockchain und beweisen, dass sie dies korrekt getan haben. Schon dann überprüft die Haupt-Blockchain nur noch diesen Beweis. Und das dauert deutlich weniger Zeit als die Überprüfung jeder einzelnen Transaktion auf die übliche Weise.
Dutzende von Startups entwickeln eine Flut von Lösungen mit ZK, darunter zkSync, Aztec, Scroll, Starknet und andere. Sie konkurrieren mit einer anderen Gruppe von Ethereum-Skalierungslösungen, die zusammenfassend Optimistic Rollups genannt werden. Und die bekanntesten davon sind die Projekte Optimism und Arbitrum. Die Unternehmen haben eine ganze Branche innerhalb des Kryptomarktes gebildet und zusammen mehrere Milliarden Dollar von Investoren angezogen.
Beschleunigen Sie Ethereum
Am 8. Juni gab das Taiko-Projekt bekannt, dass es 22 Millionen Dollar für die Entwicklung seines eigenen zkEVM aufgebracht habe. Es handelt sich um eine Lösung, die Vitalik Buterin als wesentlich für die Skalierung der Ethereum-Blockchain bezeichnete.
Die zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) ist eine Entwicklung, die Ethereum-Funktionen mit dem Konzept von Zero-Knowledge-Beweisen kombiniert. Es war das Unternehmen hinter der zkSync-Lösung, das seine Version von zkEVM erstmals der Öffentlichkeit zugänglich machte, zusammen mit dem Start des zkSync Era-Netzwerks.
Die zkEVM-Lösung ist in erster Linie ein Tool zur Skalierung von Ethereum. Sie enthält aber auch Funktionen zur Verbesserung der Privatsphäre. Sie kombiniert die Vorteile der ZK-sicheren Technologie und die Kompatibilität mit der Anwendungsumgebung der Ethereum Virtual Machine (EVM). Gleichzeitig ermöglicht sie schnellere, günstigere und gleichzeitig privatere Transaktionen.
Einfach ausgedrückt ermöglicht zkEVM Entwicklern die Erstellung von Second-Tier-Lösungen wie ZK-Rollups. Dies trägt dazu bei, Überlastungen und Bandbreitenbeschränkungen im Ethereum-Kernnetzwerk zu reduzieren. Und das führt zu schnelleren und günstigeren Übertragungen. Der Ansatz von Projekten wie zkSync ermöglicht schnelle und kostengünstige Transaktionen in $ETH . Unter Wahrung der Datensicherheit und Privatsphäre.
Unsere Experten weisen darauf hin, dass der langsame Betrieb des Netzwerks und die hohen Provisionen die Massenverbreitung der Blockchain-Technologie behindern. Daher ist es für Investoren sinnvoll, Startups zu unterstützen, die effiziente Lösungen anbieten.