Các điểm chính

• zk-SNARKs và zk-STARKs là các công cụ mật mã cho phép một bên chứng minh rằng mình nắm giữ thông tin mà mình muốn chứng minh với một bên khác mà không tiết lộ chính thông tin đó, sử dụng khái niệm gọi là bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proofs).

• zk-SNARKs cần một trusted setup ban đầu để tạo các tham số công khai, trong khi zk-STARKs là minh bạch và loại bỏ yêu cầu này, chỉ sử dụng dữ liệu ngẫu nhiên có thể được kiểm chứng công khai.

• zk-STARKs tạo ra kích thước bằng chứng lớn hơn zk-SNARKs nhưng được xem là có khả năng chống chịu tốt hơn trước các mối đe dọa tiềm ẩn từ điện toán lượng tử nhờ dựa vào hàm băm thay vì mật mã đường cong elliptic.

• Cả hai công nghệ hiện đã được sử dụng rộng rãi trong khả năng mở rộng blockchain, giúp vận hành các mạng Lớp 2 xử lý một lượng lớn giao dịch và gửi một bằng chứng gọn nhẹ duy nhất lên Ethereum mainnet.

• Các cấu trúc SNARK mới hơn như PLONK đã giảm bớt mối lo về trusted setup bằng cách cho phép “thiết lập phổ dụng” (universal setup) hoạt động cho nhiều chương trình khác nhau. Các hệ thống gần đây hơn, bao gồm Plonky2, Plonky3 và Circle STARKs, tiếp tục thúc đẩy lĩnh vực này đi lên.

Giới thiệu

zk-SNARKs và zk-STARKs là hai cách triển khai của bằng chứng không kiến thức (bằng chứng ZK), một phương pháp mật mã cho phép một bên chứng minh rằng một mệnh đề là đúng mà không cần chia sẻ dữ liệu gốc. Cả hai đều trở thành trung tâm trong cách các blockchain hiện đại xử lý bảo mật quyền riêng tư và khả năng mở rộng.

Sự quan tâm ban đầu đến các công nghệ này xuất phát từ các ứng dụng về quyền riêng tư trong các loại tiền mã hóa. Theo thời gian, trường hợp sử dụng tác động nhất của chúng đã chuyển sang bài toán khả năng mở rộng. Các bằng chứng ZK hiện là nền tảng cho một số mạng Lớp 2 lớn nhất trên Ethereum, giúp giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn mà không làm giảm bảo mật.

Bài viết này giải thích cách zk-SNARKs và zk-STARKs hoạt động, sự khác nhau giữa chúng, và cách chúng đang được sử dụng trong thực tế.

Bằng chứng không kiến thức là gì?

Một bằng chứng không kiến thức cho phép bên chứng minh (prover) thuyết phục bên xác minh (verifier) rằng một mệnh đề là đúng, mà không tiết lộ bất cứ điều gì từ phía bên chứng minh ngoài việc mệnh đề đó đúng. Hình minh họa kinh điển là “Hang động của Ali Baba”: hãy tưởng tượng một hang động hình vòng tròn với một cánh cửa ma thuật ở giữa. Alice khẳng định rằng cô ấy biết những câu thần chú bí mật để mở cánh cửa.

Bob đứng bên ngoài trong khi Alice đi vào. Sau đó, anh ta hét lên rằng Alice cần xuất hiện từ lối nào. Nếu Alice nhất quán xuất hiện đúng từ lối đã được yêu cầu, Bob sẽ tin rằng cô ấy biết bí mật, dù anh ta chưa bao giờ tự nghe thấy những câu thần chú đó. Quá trình này có thể lặp lại để giảm xác suất cô ấy đoán đúng chỉ nhờ may mắn.

Các bằng chứng ZK chuyển khái niệm này thành các giao thức mật mã dùng để xác minh các phép tính, xác thực danh tính và kiểm tra tính hợp lệ của giao dịch, tất cả mà không làm lộ thông tin gốc bên dưới.

zk-SNARKs là gì?

zk-SNARK là viết tắt của zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge (bằng chứng không kiến thức gọn nhẹ, không tương tác, chứng minh tri thức). Zcash là một trong những dự án tiền mã hóa đầu tiên triển khai zk-SNARKs, sử dụng chúng để cho phép mạng xác minh các giao dịch riêng tư mà không cần tiết lộ số tiền hay địa chỉ giao dịch.

“Succinct” nghĩa là bằng chứng nhỏ và nhanh để xác minh, kể cả khi phép tính nền tảng là phức tạp. “Non-interactive” nghĩa là bên chứng minh và bên xác minh không cần trao đổi nhiều tin nhắn; bên chứng minh tạo ra bằng chứng và bên xác minh kiểm tra nó trong một bước duy nhất. Điều này khiến zk-SNARKs trở nên thực tế cho các trường hợp sử dụng trên blockchain.

Các zk-SNARK truyền thống yêu cầu một giai đoạn thiết lập đáng tin cậy (trusted setup). Điều này liên quan đến việc tạo ra một tập hợp các tham số công khai dùng chung mà cả bên chứng minh và bên xác minh đều sử dụng. Nếu dữ liệu ngẫu nhiên được dùng trong giai đoạn thiết lập này bị rò rỉ, ai đó có thể tạo ra các bằng chứng gian lận trông có vẻ hợp lệ. Zcash đã giải quyết vấn đề này bằng một buổi lễ tính toán đa bên (multi-party computation), trong đó nhiều người tham gia mỗi người đều đóng góp dữ liệu ngẫu nhiên; quá trình thiết lập sẽ an toàn miễn là ít nhất một người tham gia hủy phần dữ liệu của họ.

Các cấu trúc SNARK mới hơn, đáng chú ý nhất là PLONK (2019), sử dụng một trusted setup phổ dụng và có thể cập nhật. Điều này có nghĩa là cùng một giai đoạn thiết lập có thể dùng cho nhiều chương trình khác nhau, thay vì cần một buổi lễ riêng cho từng mạch (circuit). Điều này giúp giảm đáng kể mối quan ngại thực tiễn về trusted setup. Kể từ đó, bối cảnh hệ thống tạo bằng chứng tiếp tục phát triển, với các giải pháp như Plonky2 và Plonky3 kết hợp tính gọn nhẹ kiểu SNARK với các tính chất minh bạch kiểu STARK, và Circle STARKs mang lại thêm các cải tiến về hiệu quả cho một số dạng phép tính nhất định.

zk-STARKs là gì?

zk-STARK là viết tắt của zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge (bằng chứng không kiến thức có tính mở rộng, minh bạch, chứng minh tri thức). Phần “transparent” là điểm khác biệt then chốt: zk-STARKs không cần trusted setup. Chúng dựa vào dữ liệu ngẫu nhiên có thể xác minh công khai được tạo từ các hàm băm, nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra các tham số thiết lập mà không cần phải tin vào một nhóm người tham gia trong buổi lễ.

zk-STARKs sử dụng các hàm băm chống đụng độ (collision-resistant hash functions) thay vì mật mã đường cong elliptic là nền tảng của đa số cấu trúc SNARK. Điều này có thể giúp chúng chống chịu tốt hơn trước các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử, vốn về lý thuyết có thể phá vỡ các sơ đồ dựa trên đường cong elliptic. Hàm băm nhìn chung được xem là có khả năng chống chịu lượng tử tốt hơn.

Mặt đánh đổi là kích thước bằng chứng. Các bằng chứng zk-STARK lớn hơn đáng kể so với zk-SNARK, điều này làm tăng lượng dữ liệu cần được công bố trên chuỗi. Trong một số bối cảnh, điều này có thể dẫn đến chi phí giao dịch cao hơn, dù các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm cách giảm kích thước bằng chứng.

zk-SNARKs vs. zk-STARKs: Các điểm khác biệt chính

Hai công nghệ có mục đích tương tự nhưng thực hiện các điểm đánh đổi khác nhau. zk-SNARKs tạo ra bằng chứng nhỏ hơn, nhanh hơn để xác minh và có hệ sinh thái công cụ hỗ trợ trưởng thành hơn. Nhược điểm chính của chúng là yêu cầu trusted setup, tạo thêm gánh nặng về phối hợp và mức độ tin cậy, dù các thiết kế mới hơn đã giảm điều này.

zk-STARKs loại bỏ hoàn toàn trusted setup, khiến chúng dễ kiểm toán và triển khai hơn. Bằng chứng của chúng lớn hơn, nhưng công nghệ này được coi là an toàn “về tương lai” hơn trước những tiến bộ tiềm tàng của điện toán lượng tử. Starknet, một Ethereum Layer 2 lớn, được xây dựng trên zk-STARKs. ZKsync sử dụng một hệ thống tạo bằng chứng tùy chỉnh mang tên Boojum, kết hợp các nguyên tắc thiết kế của cả SNARK và STARK thay vì khớp hoàn toàn vào một trong hai nhóm. Polygon zkEVM chủ yếu được xây dựng dựa trên các bằng chứng theo SNARK.

Đối với hầu hết các ứng dụng blockchain thực tế vào năm 2026, cả hai công nghệ đều có thể đáp ứng được. Việc lựa chọn thường phụ thuộc vào các yêu cầu triển khai cụ thể, sự sẵn có của công cụ hỗ trợ và mức độ quen thuộc của đội ngũ với từng hệ thống.

Các trường hợp sử dụng của zk-SNARKs và zk-STARKs

Trường hợp sử dụng quan trọng nhất hiện nay là khả năng mở rộng Lớp 2. ZK-rollups gộp một lượng lớn giao dịch ra ngoài chuỗi, sau đó gửi một bằng chứng ZK duy nhất lên Ethereum mainnet để xác nhận rằng tất cả giao dịch đều hợp lệ. Nhờ đó, mạng có thể xử lý nhiều giao dịch hơn với chi phí thấp hơn, mà không làm suy yếu các cam kết bảo mật của lớp nền.

Các dự án như ZKsync và Starknet vận hành các mạng Lớp 2 dựa trên ZK bằng các hệ thống tạo bằng chứng tương ứng. Việc phát triển công nghệ zkEVM đã khiến các bằng chứng ZK trở nên phù hợp cho việc thực thi hợp đồng thông minh đa mục đích tương thích với Ethereum Virtual Machine. Tính đến năm 2026, nhiều mạng zkEVM đang hoạt động trong sản xuất.

Ngoài khả năng mở rộng, bằng chứng ZK còn được dùng cho các giao dịch bảo vệ quyền riêng tư (như trong Zcash), các hệ thống danh tính phi tập trung nơi người dùng có thể chứng minh các thuộc tính mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân, và các hệ thống bầu cử có thể được xác minh. So với optimistic rollups, ZK-rollups có lợi thế là không cần thời gian “thách thức” 7 ngày để rút về mainnet. Trên thực tế, việc tạo bằng chứng vẫn cần một khoảng thời gian nhất định, nên các khoản rút không diễn ra tức thời; tuy nhiên, việc không có cửa sổ thách thức đồng nghĩa rằng có thể đạt trạng thái cuối cùng (finality) nhanh hơn đáng kể.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác nhau giữa zk-SNARKs và zk-STARKs là gì?

zk-SNARKs tạo ra các bằng chứng nhỏ hơn và nhanh hơn để xác minh, nhưng cần một giai đoạn thiết lập đáng tin cậy (trusted setup). zk-STARKs loại bỏ trusted setup và được xem là có khả năng chống chịu các rủi ro liên quan đến máy tính lượng tử tốt hơn, nhưng tạo ra kích thước bằng chứng lớn hơn. Cả hai đều được sử dụng trong các mạng Layer 2 lớn ngày nay. Xem mục giải thích thuật ngữ về bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proof) của chúng tôi để tham khảo nhanh.

Tại sao zk-SNARKs cần một trusted setup?

zk-SNARKs cần một tập hợp các tham số công khai dùng chung để hoạt động. Các tham số này được tạo trong một giai đoạn thiết lập, sử dụng các dữ liệu ngẫu nhiên bí mật. Nếu dữ liệu ngẫu nhiên bị lộ, ai đó có thể tiềm ẩn tạo ra các bằng chứng giả mạo. Các thiết kế SNARK mới hơn như PLONK sử dụng “thiết lập phổ dụng” (universal setup), giúp giảm đáng kể mức độ tin cậy cần thiết.

zk-STARKs có an toàn hơn zk-SNARKs không?

zk-STARKs loại bỏ hoàn toàn trusted setup và sử dụng mật mã dựa trên hàm băm, được coi là có khả năng chống chịu các mối đe dọa từ điện toán lượng tử tốt hơn so với mật mã đường cong elliptic trong hầu hết các hệ thống SNARK. Việc cái nào “an toàn” hơn còn tùy thuộc vào mô hình đe dọa cụ thể và các chi tiết triển khai.

Những blockchain nào sử dụng zk-SNARKs hoặc zk-STARKs?

Zcash sử dụng zk-SNARKs cho các giao dịch riêng tư. Starknet sử dụng zk-STARKs để vận hành Ethereum Layer 2 của mình. ZKsync Era sử dụng một hệ thống tạo bằng chứng tùy chỉnh (Boojum) kết hợp các yếu tố của cả hai hướng tiếp cận. Polygon zkEVM dùng các bằng chứng dựa trên SNARK cho khả năng mở rộng của ZK-rollup. Các hệ thống bằng chứng ZK nằm trong số những mảng đang được phát triển tích cực nhất trong hạ tầng blockchain.

Có thể dùng zk-proofs ngoài lĩnh vực crypto không?

Có. Bằng chứng ZK có các ứng dụng trong xác minh danh tính bảo vệ quyền riêng tư (chứng minh tuổi hoặc quốc tịch mà không tiết lộ hộ chiếu), các hệ thống bầu cử an toàn, và các truy vấn dữ liệu có xác thực. Tuy nhiên, các trường hợp sử dụng đã trưởng thành và được triển khai rộng rãi nhất tính đến năm 2026 vẫn là trong các mạng blockchain.

Những suy nghĩ kết lại

zk-SNARKs và zk-STARKs là hai cách triển khai quan trọng của công nghệ bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proof). Ban đầu, chúng chủ yếu gắn với các giao dịch riêng tư trong tiền mã hóa; nhưng bằng chứng ZK hiện đã mở rộng sang khả năng mở rộng Lớp 2, các hệ thống danh tính, và việc xác minh tính toán nói chung.

Cả hai công nghệ tiếp tục phát triển nhanh chóng. Kích thước bằng chứng đang ngày càng nhỏ lại, các công cụ hỗ trợ đang trưởng thành hơn, và các hệ thống tạo bằng chứng mới tiếp tục làm mờ ranh giới giữa nhóm SNARK và STARK. Việc hiểu các điểm đánh đổi giữa chúng, đặc biệt là liên quan đến trusted setup, kích thước bằng chứng và khả năng chống chịu với lượng tử, có thể giúp người đọc theo dõi các diễn biến trong lĩnh vực này rõ ràng hơn.

Tìm hiểu thêm

• Bằng chứng không kiến thức là gì và nó tác động đến blockchain như thế nào?

• ZK-Rollups là gì? Kỹ thuật mở rộng khả năng mở rộng Lớp 2

• Optimistic vs. Zero-Knowledge Rollups: Khác nhau ở điểm nào?

• zkEVM là gì và nó có thể nâng cao hệ sinh thái Ethereum như thế nào?

Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Nội dung này chỉ được cung cấp cho bạn trên cơ sở “nguyên trạng” để phục vụ thông tin chung và mục đích giáo dục, không có bất kỳ đại diện hoặc bảo đảm nào. Nội dung này không nên được hiểu là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc tư vấn chuyên nghiệp khác, cũng như không nhằm mục đích đề xuất việc mua bất kỳ sản phẩm hay dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tự tìm kiếm lời khuyên từ các cố vấn chuyên môn phù hợp. Nếu nội dung được đóng góp bởi bên thứ ba, vui lòng lưu ý rằng các quan điểm được nêu thuộc về bên đóng góp thứ ba đó và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động mạnh. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể giảm hoặc tăng và bạn có thể không nhận lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm cho các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm đối với bất kỳ khoản lỗ nào bạn có thể gặp phải. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng, Cảnh báo rủi ro và Điều khoản của Binance Academy.