これは、Vernacular Blockchain の第 1943 号です。オリジナルの著者が編集者 | Huohuo によって作成されました。

長い間、ブロックチェーンの 3 つの不可能な三角形 (つまり、スケーラビリティ、分散化、セキュリティ) のうち 2 つしか達成できませんでした)。そのため、イーサリアムがより高度なセキュリティとプライバシーを実現した後は、拡張が最優先事項になりました。 したがって、現在のレイヤー 2 拡張計画では、ZK テクノロジーが拡張問題の究極の解決策であるとイーサリアムの共同創設者である Vitalik Buterin (V God) が検討しています。

5月21日、モンテネグロで開催された非営利の年次グローバルイーサリアムカンファレンスEDCON 2023カンファレンスで、ブテリン氏は、今後10年間で基盤技術としてZKを用いたzk-SNARKがブロックチェーンと同じくらい重要になるだろうと述べた。

それで、V God によって最近宣伝された zk-SNARK とは何ですか?ブロックチェーンはどのような難題を解決できるのでしょうか?今日の紹介を見てみましょう。 以下が本文です。

 

01 zk-SNARKsとは？

1. zk-SNARK を作成したのは誰ですか?

「zk-SNARK」という用語は、ニル ビタンスキー、アレッサンドロ キエーザ、エラン トロマーを含む暗号学者のグループによって造られました。彼らは最初に zk-SNARK の基本原理を論文で発表しました。それ以来、zk-SNARK はさまざまなプロジェクトやチームによって徐々に開発および改良されてきました。

2. zk-SNARK とは何の略ですか?

- ZK: 知識ゼロ 知識ゼロ

知識がゼロとは、主張を検証する人が検証プロセスから新しい情報を得ることができないことを意味します。言い換えれば、ゼロ知識証明プロセスでは、検証者はステートメントが真か偽かだけを知り、それ以外は何も知りません。

- S: シンプルさ

簡潔な zk-SNARK 証明は短く、簡単に検証できる証明です。これは、非常に長く複雑になる可能性がある通常のゼロ知識証明とは対照的です。通常、zk-SNARK 証明はミリ秒以内に検証できます。

- N: 非対話型 非対話型

非インタラクティブな zk-SNARKs 証明では、証明者と検証者間の対話は必要ありません。これは、結果として得られるメッセージが 1 つだけ証明者から検証者に送信されることを意味します。これは、証明を完了するために証明者と検証者が相互に対話する必要がある対話型証明とは対照的です。

- AR: 引数 引数

議論とは、ある観点を裏付ける理由、または一連の理由です。 zk-SNARK のコンテキストでは、引数は、指定された引数が正しいことを証明するために使用される一連の数学的演算です。

- K: 知識知識

知識とは、証明者が証明を完了するために必要な情報を知っているという考えです。たとえば、これはアカウントの秘密キーである可能性があります。

要約すると、zk-SNARKs は、ユーザー (「認証者」) が自分の身元や資金の所有権など、何かを別の当事者 (「検証者」) に証明できるようにする ZK システム (ゼロ知識証明システム) です。それらの資産に関する情報を一切開示せずに。例えば：

- ユーザーは、正確な金額を共有することなく、自分のアカウントに製品またはサービスを購入するのに十分な残高があることを証明できる必要があります。 - ユーザーは、アプリケーションにアクセスする前に、共有することなく自分の身元を確認できる必要があります。彼の個人データ。

「5 歳児に zk-SNARK を説明する」方法の例として、zk-SNARK とは何かを説明するゲームを次に示します。

「あなたが3人の友達と遊んでいると想像してください。」中国語の先生はどこですか？ 」の場合、賞金は 1,000 ドルの賭けで勝者間で均等に分けられます。あなたと友達はテーブルの周りに座り、それぞれに中国語教師の写真が与えられます。

写真の中の中国語教師を見つけなければなりません。中国語教師を見つけたら、彼女を見つけたことを証明する必要がありますが、彼女の場所やその他の情報を明らかにすることはできません。言い換えれば、主張の正当性を超える情報を明らかにすることなく、事実に関する知識を実証したいと考えています。

zkSNARKを使用すると、同じサイズの紙を用意し、写真内の中国語教師の位置に点をマークできます。その後、その紙を箱の中に隠すことができ、友達がパズルを解くと、あなたがマークした中国語教師の位置を自分の目で確認することができます。 」

言い換えれば、zk-SNARK を使用すると、必要な検証情報を、その情報の具体的な価値を明らかにすることなく証明できます。現在のクロスチェーン エコシステムでは、zk-SNARKs テクノロジーを使用することで、そのプラットフォーム上に構築されたブロックチェーンと DApps のプライバシーを維持できます。 ここでの重要な考え方は、検証者が証明に関する情報を取得することは不可能であるということです (そのため、「ゼロ知識」証明と呼ばれています)。

02 zk-SNARKsの仕組み

zk-SNARK は、多くのブロックチェーンが本質的に公開されているため、プライバシーが特に重要である暗号空間で特に重要です。 最も有名な例は、プライバシー暗号資産である Zcash です。 Zcash がビットコインやイーサリアムなどのパブリック チェーンで取引される場合、送信者と受信者のアドレスなどの詳細、および入力値と出力値 (つまり、いくら使われたのか、どれだけ使われなかったのか) が検証に使用されます。 しかし、zk-SNARK を使用すると、Zcash はアドレスや金額などの情報を開示することなく、トランザクションが有効であることを証明できます。

Zcash が zkSNARKS を使用して暗号通貨ユーザーにプライバシー層を提供する方法 出典: Blockchainhub.net

zk-SNARKはどのように機能しますか?デジタル署名は、zk-SNARK の仕組みを形成します。デジタル署名は暗号化アルゴリズムを使用して機密情報を保護し、要求された必要な証拠を相手側に提供しながら機密情報を相手側から隠します。 では、それは具体的にどのように行われるのでしょうか?手順は次のとおりです。 1. 証明者はまず、1 つの公開鍵と 1 つの秘密鍵のペアの鍵を生成します。彼は秘密鍵を使用してトランザクションに署名します。 2. 次に、証明者はこのトランザクションを zk-SNARK にエンコードします。これは、トランザクションが有効であることの数学的証明です。 3. 証明は公開鍵とともに検証者に送信されます。次に、検証者は、トランザクションに関する他の情報を知らなくても、公開キーを使用して式が正しいかどうかを確認します。検証される情報は少量だけであるため、このチェックは非常に迅速に完了して、トランザクションが有効であることを確認できます。

03 zk-SNARKsの具体的な使用例

1. zk-SNARK を使用するトークンはどれですか?

SNARK 暗号トークンは、zk-SNARK を使用してプライバシーを向上させる暗号資産であり、プライバシー トークンとも呼ばれます。このようなプライバシー トークンの例は次のとおりです。 - Zcash (ZEC) - Verge (XVG) - Monero (XMR) - Dash (DASH) - Beam (BEAM) - Horizen (ZEN) - Bytecoin (BCN) zk-SNARK の主な課題は次のとおりです。秘密キーが侵害されると、偽の証明が作成される可能性があります。これにより、偽のプルーフの作成者が、偽のプライバシー コインを作成して使用するなどの詐欺行為を行う可能性があります。

2. zk-SNARKSのその他の応用例

Filecoin は、複数の面で動作する分散型ストレージ プロバイダーです。

まず、Filecoin ネットワーク上のストレージプロバイダー (ブロック報酬と引き換えにストレージスペースを提供) と「認証者」は、オンチェーンにデータを正しく保存していることを証明する必要があります。 一方、ストレージプロバイダーがデータを正しく保存および保護していることを検証する必要がある「検証者」、つまりノードがいます。これらのバリデーターは、ストレージプロバイダーによって提供された証明に満足する必要があります。 これには、データの受け渡し時にストレージプロバイダーとノードが通信する必要があります。ご想像のとおり、このプロセスはリソースを大量に消費します。 Filecoin の公式ブログ投稿では、「現在、単一のストレージプロバイダーがストレージを検証するために証明しなければならないデータの量は膨大であり、Filecoin ネットワークのブロック時間は 30 秒です。」と説明されています。 Filecoin は時間不変であり、スケーラブルな方法を可能にするため、高速で効率的かつ堅牢な検証を可能にするソリューションを必要としていました。」

zk-SNARK を使用すると、各当事者がストレージを検証するのに必要な時間が短縮され、Filecoin ネットワークのスケーラビリティと効率が向上します。 ストレージプロバイダーにとって、zk-SNARK はストレージを証明するために送信する必要があるデータ量を削減し、それによって運用コストを削減します。

3. zk-SNARK は、次のような他の目的にも使用できます。

- 認証: パスワードを使用せずにユーザーの資格情報を検証します。これにより、出生地や生年月日などの機密情報を保護するために、パスポートや出生証明書などの文書証拠が必要なくなります。

- 投票システム：身分証明なしで有権者の身元を確認でき、投票用紙が漏洩した場合でも有権者の身元を特定することができないため、有権者のプライバシーが保護されます。

- データ圧縮: これは zk-SNARKS の興味深い使用方法であり、独自のセクションを作成する価値があります。

04 まとめ

全体として、zk-SNARKS には 3 つの重要なポイントがあります。 1. zkSNARKS は、一方の当事者が値 x を知っていることを、x に関する他の情報を一切伝えることなく、別の当事者に証明できるゼロ知識証明システムです。 2. 重要な考え方は、証明者が x を知っていることを証明できるという事実だけからは、検証者は x について何も推測できないということです。これにより証明者のデータプライバシーが保護されます。 3. ゼロ知識証明システムは、安全な通信、暗号化、プライバシー保護のデータ分析など、さまざまなアプリケーションで使用されます。 ゼロ知識証明システムは現在比較的新しい研究分野ですが、その実現可能性と実用性についてはまだ多くの未解決の疑問があります。ただし、それらはいくつかの印象的な製品を作成するために使用されています。

zk-SNARKs についてどう思いますか? 議論のためにコメント欄にメッセージを残してください。

元のリンク: https://phemex.com/academy/what-is-zksnark 原題: What Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer 原著者: 寄稿者 コンパイラー: Huohuo

終わり