Cik bieži esat pavadījis vērtīgas minūtes, mēģinot veikt darījumus Ethereum, vai iztērējis daudz gāzes ($), kad bija pārāk liels satiksmes daudzums? Bet nebaidieties. Ir risinājums lēnajiem darījumiem un augstajai gāzes cenai, ieviešot nulles zināšanu pierādījumus (ZKP).
Vēsture
ZKP koncepts ir fascinējoša kriptogrāfijas pielietojuma forma, kas ļauj vienai pusei pierādīt otrai pusei, ka apgalvojums ir patiesība, neatsklejot nekādu papildus informāciju, izņemot apgalvojuma patiesību.
Pirmais raksts, kas ieviesa ZKP konceptu, tika publicēts 1985. gadā, un to uzrakstīja Šafi Goldvasers un Silvio Mikali no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT). Viņu raksts "Probabilistic Encryption" pierādīja, ka ir iespējams apliecināt specifiskas īpašības skaitlim, neatsklejot pašu skaitli vai jebkādu papildus informāciju par to. Šis revolucionārais atklājums iezīmēja ceļu ZKP izstrādei kā kritiskam rīkam mūsdienu kriptogrāfijā.
Kā tas darbojas (ELI5)
Koncepts: pierādītāji un verificētāji
Nulles zināšanu pierādījumos pamatlomas ir pierādītājiem un verificētājiem. Pierādītāji cenšas pārliecināt verificētājus, ka viņiem ir zināšanas par konkrētu noslēpumu, neatklājot pašu noslēpumu. Verificētāji, savukārt, cenšas pārbaudīt pierādītāju apgalvojumus, neuzzinot noslēpumu. To panāk, lūdzot pierādītājus veikt uzdevumus, kurus var pabeigt tikai tad, ja viņiem ir noslēpums. Vienkāršākais veids, kā pierādīt, ka jūs kaut ko zināt, neizpaužot to, var tikt parādīts ar bieži izmantoto “Kur ir Vāldo?” piemēru.
Jūs un draugs vēlaties atrast Vāldo. Jūs zināt, kur Vāldo ir attēlā, bet jūsu draugs jums netic. Kā jūs pierādāt savam draugam, ka zināt, kur Vāldo ir, neizpaužot viņa atrašanās vietu?
Jūs paņemat milzīgu papīra gabalu, lai nosegtu visu attēlu, parādot savam draugam attēlu ar Vāldo caur izgriezumu. Jūs varat pierādīt, ka zināt Vāldo atrašanās vietu, tomēr jūsu draugs neiegūs zināšanas par to, kur Vāldo ir, jo precīzās koordinātas attiecībā uz attēlu joprojām paliks nezināmas.
Šis ir vienkāršs analoģija ZKP. Ikviens, kurš redz Vāldo caur caurumu, ir pierādījums tam, ka Vāldo pastāv, un ka pierādītājs zina, kur viņš atrodas, neizpaužot nekādu citu informāciju.
ZKP blockchain
Lai gan blockchain ir atnesis mums lieliskas priekšrocības, piemēram, caurredzamību, nemaināmību un decentralizāciju, pašreizējām publiskajām blockchain trūkst jebkādas privātuma, kas dažreiz būtu “patīkami”. Tomēr, apvienojot ZKP ar blockchain tehnoloģiju, projekti tagad var apstrādāt vairāk darījumu ātrāk, vienlaikus saglabājot lietotāju datus drošus un aizsargātus. Tas arī ļauj veikt sarežģītas aprēķinus, neatklājot nekādu sensitīvu informāciju. ZKPs nodrošina elastību un izvēli lietotājiem, kuri vēlas kontrolēt un brīvību pār savu informāciju. Tādēļ ir jēga, ka, apvienojot, blockchain un ZKPs ir vairāki lietojumi.
ZKP lietošanas gadījumi ir:
ZKP palielina lietotāju privātumu, izvairoties no personiskās informācijas atklāšanas publiskajos blockchain.
ZKP pastiprina informācijas drošību, aizstājot neefektīvās autentifikācijas metodes. ZKP novērš daudzas vājības, ļaujot lietotājiem pierādīt īpašumtiesības vai piekļuvi datiem, neizpaužot sensitīvu informāciju.
ZKP palielina blockchain caurlaidspēju un mērogojamību. ZKP risina dažas mērogojamības problēmas, kas saistītas ar blockchain tehnoloģiju, ļaujot ātrākus un drošākus darījumus.
Vadošo ZK balstītu blockchain projektu piemēri
Šeit ir daži no populārākajiem blockchain protokoliem, kas izmanto ZK tehnoloģiju:
Decentralizēta glabāšana, izmantojot zk-SNARK
Filecoin: Filecoin ir lielākais līdz šim izvietotais zk-SNARK tīkls. Filecoin izmanto SNARKs gan pierādījuma par replikāciju (PoRep), gan pierādījuma par telpas laiku (PoSt), kas ir galvenās kriptogrāfiskās protokoli, uz kurām balstās tīkls. Filecoin ir piesaistījis kopumā 258,2 miljonus dolāru finansējuma 7 kārtās. Viņu jaunākais finansējums bija 205,8 miljonu dolāru sākotnējā monētu piedāvājumā. Filecoin žetons FIL pašlaik tiek tirgots par 7 dolāriem, un tam ir tirgus kapitalizācija 2,7 miljardu dolāru apmērā. Filecoin glabāšana ir aktīva, un izstrādātāji izmanto API vai bibliotēkas, lai sūtītu datus uz glabāšanas palīgiem. Aizkulisēs glabāšanas palīgi saņem datus un apstrādā pamatprocesus, lai tos uzglabātu drošā un decentralizētā veidā.
Privātuma projekti
Aztec Network: Aztec Network ir pirmais privātais ZK-rollup Ethereum tīklā. Tas ir privātuma dzinējs, ko DApps izmanto, lai iegūtu piekļuvi privātumam un mērogojamībai. Aztec ir piesaistījusi 119,1 miljonus dolāru finansējuma 4 kārtās. Viņu jaunākais finansējums bija 100 miljonu dolāru sērijā B, ko vadīja A16z. Aztec Connect, kas ļauj lietotājiem mijiedarboties ar Ethereum DeFi Dapps, ir aktīvs Ethereum galvenajā tīklā. Aztec žetona nav, bet gaisa piliens ir iespējams.
Zk-rollups
Galvenā problēma, ar kuru Ethereum saskaras, ir mērogojamība. Tas ir kritisks jautājums, jo tas ierobežo cilvēku skaitu, kas var izmantot tīklu, un tas arī padara darījumus dārgākus augstās pieprasījuma dēļ uz ķēdes glabāšanai un aprēķināšanas resursiem.
Rollup tehnoloģija iegūst popularitāti strauja tempā. Rollups ir viedie līgumi, kas samazina Ethereum aprēķinu un glabāšanas prasības darījumu bloka validēšanai. Rollups to dara, apkopojot virkni darījumu vienā; roll-up viedā līguma uzdevums ir tos izjaukt un pārbaudīt visus tos pārskaitījumus, kas turēti vienā darījumā, pirms tie tiek nosūtīti kā jauns bloks uz Ethereum. Pastāv divas galvenās L2 rollup kategorijas - optimistiskie rollups (OP rollups) un nulles zināšanu rollups (ZK-rollups).
Optimistiskie - pieņem, ka darījumi ir derīgi pēc noklusējuma, bet nepieciešams atgriezt darījumus no līdz 7 dienām iepriekš, ja kāds var pierādīt, ka darījums nebija derīgs.
ZK - veic aprēķinus ārpus ķēdes un iesniedz derīguma pierādījumu ķēdē. Tas izmanto progresīvu kriptogrāfiju, lai pierādītu, ka nav krāpniecības.
Pastāv sarežģīti kompromisi starp abām rollup šķirnēm.
ZK-rollups var ievērojami palielināt Ethereum darījumu caurlaidspēju, saglabājot drošību un decentralizāciju. Tie izmanto divus līgumus, galveno un verificētāju līgumus, un ārpus ķēdes virtuālo mašīnu, lai apstrādātu darījumu partijas un validētu nulles zināšanu pierādījumus.
ZK-rollup derīguma pierādījumu precizitāti var garantēt ar matemātisku pierādījumu bez aizkavēšanās darījumu galīguma nodrošināšanā. Tādēļ ZK-rollups tiek uzskatīti par potenciālo galīgo risinājumu Ethereum mērogošanai daudziem.
zkSync: zkSync ir uzticams mērogošanas un privātuma risinājums Ethereum, kas balstīts uz ZK Roll-up, paredzēts, lai nodrošinātu VISA mērogā tūkstošiem darījumu sekundē Ethereum, vienlaikus saglabājot līdzekļus tikpat drošus kā pamatā esošajos L1 kontos un uzturot augstu cenzūras pretestības pakāpi. Matter Labs ir uzņēmums, kas stāv aiz zkSync. Kopumā Matter Labs ir piesaistījusi 458 miljonus dolāru. Viņu jaunākais finansējums bija 200 miljonu dolāru C sērijas kārta, ko vadīja Blockchain Capital. zkSync publiskais testnet šobrīd ir aktīvs. Nav zkSync žetona, taču ir daudz baumu par gaidāmo gaisa pilienu.
Polygon ir izveidojies par vienu no ievērojamākajām blockchain mērogošanas risinājumiem. Polygon, kas iepriekš bija pazīstams kā Ethereum Sidechain, ir attīstījies par mājsaimniecības mērogošanas risinājumu. Polygon ir piesaistījis 451,5 miljonus dolāru finansējuma 8 kārtās. Viņu jaunākā kārta bija 450 miljonu dolāru D sērijas kārta, ko vadīja Sequoia Capital. Polygon žetons Matic pašlaik ir tirgojams par 1,22 dolāriem un tam ir tirgus kapitalizācija 11 miljardu dolāru apmērā. Polygon ir kļuvis par Šveices armijas nazīti, lai risinātu Ethereum mērogošanas problēmas. Polygon's zkEVM ir decentralizēts Ethereum Layer 2 mērogošanas risinājums, kas izmanto kriptogrāfiskos nulles zināšanu pierādījumus. Tas ir plānots uzsākt šī gada marta beigās un sola piedāvāt Ethereum saderīgu viedā līguma izpildi ar augstāku ātrumu un zemākām izmaksām. Sekojiet līdz.