Nasi eksperci opowiadają nam, jak złożona koncepcja kryptograficzna znalazła zastosowanie w kryptosferze. I dlaczego startupy wykorzystujące technologię ZK przyciągają miliony dolarów od inwestorów
Już w 2019 roku zorientowani na kryptowaluty inwestorzy venture capital wspierali startupy. Które zajmują się opracowywaniem rozwiązań technicznych w jakiś sposób związanych z technologią dowodów zerowej wiedzy (dowodów zerowej wiedzy lub dowodów ZK, ZK). To w dużej mierze dzięki kryptosferze złożona koncepcja kryptograficzna stała się skutecznym narzędziem marketingowym dla startupów. Które tworzą narzędzia do optymalizacji Ethereum i innych sieci.
Matter Labs zebrało prawie 0,5 miliarda dolarów od fundacji, aby rozwinąć swoje rozwiązanie zkSync. A uruchomienie środowiska oprogramowania zkEVM firmy Polygon przez Polygon Labs, z podobnym finansowaniem, było wydarzeniem w społeczności kryptowalut. Projekty takie jak Starknet czy Scroll są warte miliardy dolarów. I wszystkie wykorzystują technologię ZK-proofs w ten czy inny sposób.
W 1985 roku naukowcy Shafi Goldwasser, Silvio Micali i Charles Rakoff opublikowali artykuł zatytułowany „Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems”. Była to pierwsza teoretyczna formuła technologii dowodu zerowego ujawnienia.
Upraszczając, ta technika kryptograficzna pozwala udowodnić, że wiesz coś, nie ujawniając dokładnie, co wiesz. W kontekście kryptowaluty można to zilustrować na przykład jako weryfikację, czy użytkownik ma środki do przekazania. I bez ujawniania innym uczestnikom sieci, kim jest ten użytkownik i ile pieniędzy ma w swoim portfelu.
Takie dowody są technicznie skomplikowane i wymagają dużych nakładów obliczeniowych
Ponieważ jest bardzo skomplikowana, przez długi czas nie doczekała się praktycznej realizacji. Dyskutowano o niej głównie w kręgach naukowych. Jednak od 2010 r. naukowcy zdali sobie sprawę, że dowody ZK można wdrożyć na obecnych komputerach.
Podobnie jest z pojawieniem się szybszych komputerów i większym finansowaniem badań nad kryptografią. A naukowcy, w tym profesor nadzwyczajny Uniwersytetu Georgetown Justin Thaler, opisali, jak generować dowody zerowego ujawniania na prawdziwych maszynach obliczeniowych. Thaler jest również badaczem w a16z crypto, oddziale firmy venture capital Andreessen Horowitz. Zarządza również czterema funduszami, aby inwestować w projekty blockchain o łącznej wartości ponad 7 miliardów dolarów.
Wprowadzenie i dystrybucja chmury obliczeniowej dały również dalszy impuls do przyjęcia tej technologii. Na przykład laptopy lub smartfony są wolniejsze niż łączna moc serwerów Amazon. Ale dzięki dowodom ZK pojedynczy komputer może potwierdzić, że wiele komputerów wykonało program poprawnie.
Gdy $BTC pojawił się w 2009 r., wczesna dyskusja dotyczyła zmniejszenia obciążenia obliczeniowego blockchain i prywatności w blockchain. A potem pojawiły się dwa problemy - stosunkowo powolna wydajność blockchain z powodu jego zdecentralizowanej struktury. A także jego przejrzystość, pozwalająca analitykom identyfikować i śledzić portfele powiązane z prawdziwymi użytkownikami.
W 2013 r. grupa naukowców, bazując na ulepszeniach w implementacji technologii ZK-proofs, przedstawiła propozycje rozwiązania Zerocoin. I które miało pomóc uczynić transakcje Bitcoin całkowicie anonimowymi. Współpracując z Zuko Wilcoxem, ostatecznie uruchomili kryptowalutę Zcash ( $ZEC ). Była to prawdopodobnie pierwsza implementacja technologii ZK-proofs na dużą skalę.
Istota technologii ZK dla kryptowalut
Istota technologii w kontekście kryptowalut nie dotyczy tylko prywatności. Kiedy Ethereum zyskało na popularności wraz z rozprzestrzenianiem się technologii blockchain. I coraz więcej programistów tworzyło bardziej złożone aplikacje do uruchamiania na nim. Ale oni z kolei potrzebowali sposobów na zwiększenie szybkości aplikacji. Ethereum, aby nieco uprościć sprawę, jest zasadniczo zdecentralizowanym komputerem, który działa stosunkowo wolno.
Współzałożyciel Ethereum Vitalik Buterin wielokrotnie mówił, że rozwiązania wykorzystują dowody ZK. A w szczególności tak zwane ZK-rollupy pomogą zwiększyć przepustowość sieci. A w przyszłości zostaną zintegrowane z kodem oprogramowania.
Dowody zerowego ujawniania pozwalają udowodnić prawdziwość czegoś bez sprawdzania każdego stwierdzenia. Korzystając z tej właściwości, rozwiązania takie jak zkSync „minimalizują”. Oznacza to, że kompilują i przetwarzają transakcje poza głównym blockchainem Ethereum i udowadniają, że zrobiły to dokładnie. Już wtedy główny blockchain weryfikuje tylko ten dowód. A to zajmuje znacznie mniej czasu w porównaniu do weryfikacji każdej transakcji w zwykły sposób.
Dziesiątki startupów opracowuje mnóstwo rozwiązań wykorzystujących ZK, w tym te same zkSync, Aztec, Scroll, Starknet i inne. Konkurują one z inną grupą rozwiązań skalowania Ethereum, zbiorczo zwanych Optimistic rollups. A najbardziej znane z nich to projekty Optimism i Arbitrum. Firmy te utworzyły całą branżę na rynku kryptowalut i łącznie przyciągnęły kilka miliardów dolarów od inwestorów.
Przyspiesz Ethereum
8 czerwca projekt Taiko ogłosił, że zebrał 22 miliony dolarów na opracowanie własnego zkEVM. Jest to rozwiązanie, które Vitalik Buterin nazwał niezbędnym do skalowania blockchaina Ethereum.
zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) to rozwiązanie łączące możliwości Ethereum z koncepcją dowodów zerowej wiedzy. To firma stojąca za rozwiązaniem zkSync, Matter Labs, jako pierwsza wdrożyła swoją wersję zkEVM publicznie wraz z uruchomieniem sieci zkSync Era.
Rozwiązanie zkEVM jest przede wszystkim narzędziem do skalowania Ethereum. Ale obejmuje również funkcje zwiększające prywatność. Łączy zalety technologii odpornej na ZK i kompatybilność ze środowiskiem aplikacji Ethereum Virtual Machine (EVM). Jednocześnie zapewniając szybsze, tańsze i jednocześnie bardziej prywatne transakcje.
Mówiąc prościej, zkEVM pozwala deweloperom tworzyć rozwiązania drugiego poziomu, takie jak ZK rollups. Pomaga to zmniejszyć przeciążenie i ograniczenia przepustowości w głównej sieci Ethereum. A to prowadzi do szybszych i tańszych transferów. Podejście projektów takich jak zkSync umożliwia szybkie i niedrogie transakcje w $ETH . Jednocześnie zachowując bezpieczeństwo danych i prywatność.
Nasi eksperci wskazują, że powolne działanie sieci i wysokie prowizje utrudniają masowe rozprzestrzenianie się technologii blockchain. Dlatego też ma sens, aby inwestorzy wspierali startupy oferujące wydajne rozwiązania.