Công nghệ chuỗi khối đã cách mạng hóa mọi tầng lớp xã hội, cho phép giao dịch an toàn và minh bạch mà không cần qua trung gian. Bất chấp tác động biến đổi của nó, việc tích hợp dữ liệu trong thế giới thực vào hệ thống blockchain vẫn là một thách thức dai dẳng. Oracles đóng vai trò trung gian quan trọng trong quá trình này, kết nối liền mạch chuỗi khối với các nguồn dữ liệu bên ngoài. Tuy nhiên, các nhà tiên tri truyền thống thường dựa vào các bên thứ ba đáng tin cậy, gây lo ngại về độ tin cậy và bảo mật.

Do đó, một giải pháp mới và đầy hứa hẹn đã xuất hiện, đó là ZK oracle. Nó tận dụng tối đa sức mạnh của Bằng chứng không kiến ​​thức (ZKP) để đáp ứng những thách thức này. Cách tiếp cận sáng tạo này kết hợp khéo léo các ưu điểm của ZKP và oracles để đảm bảo mức độ riêng tư dữ liệu cao hơn trong không gian blockchain.

Nhà tiên tri là gì?

Oracle hoạt động như một nguồn thông tin bên ngoài đáng tin cậy, cung cấp thông tin từ nhiều cơ sở dữ liệu đến chuỗi, bao gồm giá token, hoạt động giao dịch, số dư ví, v.v. Oracles cung cấp giao diện lập trình ứng dụng (API) cho phép thực hiện các phép tính dựa trên các sự kiện và dữ liệu trong thế giới thực. Tóm lại, oracles thu thập, truy vấn, xác minh và xác minh dữ liệu từ nhiều nguồn và chuyển nó tới hợp đồng thông minh.

Tuy nhiên, các mạng oracle truyền thống, chẳng hạn như Chainlink hoặc The Graph, thường dựa vào cơ chế đặt cọc, yêu cầu các nút đặt cọc tài sản để tham gia. Có những hạn chế cố hữu đối với cách tiếp cận này, đặc biệt là về lòng tin và tính dễ bị thao túng.

Đây chính là lúc ZK oracle phát huy tác dụng. Bằng cách tích hợp ZKP một cách sáng tạo, nó được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa tính hiệu quả và độ tin cậy của oracle.

Vậy lời tiên tri ZK là gì?

ZK Oracle, viết tắt của oracle không kiến ​​thức, tích hợp khéo léo ZKP với các hợp đồng thông minh để xây dựng giải pháp linh hoạt trên chuỗi/ngoài chuỗi. Cách tiếp cận sáng tạo này cải thiện hiệu quả và tính bảo mật của các oracle trong hệ sinh thái blockchain, cho phép tính toán và lưu trữ ngoài chuỗi hiệu quả về mặt chi phí.

Để giải quyết những thách thức của các nhà tiên tri truyền thống, các nhà tiên tri ZK cung cấp một số giải pháp:

1. Xây dựng mạng lưới tự trị.

2. Cải thiện tính bảo mật của lớp cơ sở.

3. Áp dụng mô hình tin cậy 1 trên N để đảm bảo rằng miễn là có ít nhất một nút hoạt động như mong đợi thì các chức năng hệ thống có thể được đảm bảo.

4. Tăng cường phân quyền.

5. Phân bổ hiệu quả sức mạnh tính toán để giảm thiểu lãng phí.

Ưu điểm đáng kể của ZK oracles là bảo vệ quyền riêng tư của dữ liệu đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực của thông tin được truyền đi. Không giống như các oracle truyền thống phát công khai dữ liệu lên blockchain, oracle ZK mang lại những lợi thế độc đáo bằng cách cung cấp bằng chứng về dữ liệu mà không làm lộ dữ liệu. Điều này làm cho nó đặc biệt hiệu quả trong các trường hợp sử dụng đòi hỏi sự cân bằng cẩn thận giữa tính minh bạch và quyền riêng tư.

Kiến trúc của ZK oracle

Theo Gu và Nawab, kiến ​​trúc của nhà tiên tri ZK bao gồm các thành phần độc đáo sau:

1. Nguồn dữ liệu: Các thực thể này thu thập hoặc tạo dữ liệu thô từ nhiều nguồn khác nhau (chẳng hạn như thiết bị IoT) và đóng vai trò là điểm khởi đầu cho quá trình tính toán.

2. Bộ chứng minh ngoài chuỗi: Các thực thể này nhận dữ liệu thô từ nguồn dữ liệu và thực hiện các phép tính. Bằng cách sử dụng các phép tính zk-SNARK (bằng chứng kiến ​​thức ngắn gọn không tương tác, không có kiến ​​thức), họ tạo ra bằng chứng dùng để chứng minh các tính toán của mình.

3. Người tiêu dùng: Tương tác với blockchain thông qua hợp đồng thông minh, người tiêu dùng gửi yêu cầu đọc và ghi. Họ dựa vào dữ liệu và bằng chứng được cung cấp bởi những người chứng minh ngoài chuỗi để đưa ra quyết định sáng suốt.

4. Hợp đồng thông minh: Chịu trách nhiệm xác minh và duy trì bản tóm tắt liên quan đến kết quả tính toán và dữ liệu bằng chứng ZK. Hợp đồng thông minh đảm bảo tính toàn vẹn của bằng chứng ZK. Họ cũng thực hiện chiến lược phạt nếu tìm thấy bằng chứng không hợp lệ.

Tăng tốc việc tạo bằng chứng ZK bằng các thuật toán xử lý hàng loạt nâng cao

Gu và Nawab đã đề xuất một thuật toán phân khối được thiết kế để tăng tốc quá trình tạo bằng chứng ZK, sử dụng cả kỹ thuật phân khối theo chiều ngang và chiều dọc. Phân nhóm theo chiều ngang kết hợp nhiều bằng chứng thành một bằng chứng duy nhất, trong khi phân nhóm theo chiều dọc kết hợp các tính toán tương tự thành một bằng chứng thống nhất. Những chiến lược này cải thiện đáng kể hiệu quả của việc tạo bằng chứng zk, với mức cải thiện hiệu suất lên tới 550 lần so với các phương pháp tiêu chuẩn.

Các lĩnh vực ứng dụng thực tế

Nhà tiên tri ZK đã chứng minh tính linh hoạt của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau, các ứng dụng cụ thể như sau:

1. Nguồn thông tin về giá: Trong các ứng dụng DeFi, ZK oracles đơn giản hóa hoạt động của các nguồn thông tin về giá, loại bỏ nhu cầu cập nhật liên tục và lưu trữ tốn kém trên blockchain.

2. Nguồn dữ liệu an toàn: ZK Oracle cung cấp một cách an toàn để lấy nguồn dữ liệu từ các bên không hợp tác. Ví dụ: người dùng có thể tạo bằng chứng không có kiến ​​thức về số dư ngân hàng của họ mà không tiết lộ chi tiết nhạy cảm. Khoản tiền này được sử dụng làm tài sản thế chấp để vay vốn trong lĩnh vực tài chính phi tập trung, nâng cao niềm tin trong các giao dịch tài chính.

3. Hệ thống bỏ phiếu bí mật: ZK oracles có thể được áp dụng cho các hệ thống bỏ phiếu bí mật để đạt được kết quả có thể kiểm chứng mà không làm lộ phiếu bầu của từng cá nhân.

4. Xác minh danh tính: Trong kịch bản xác minh danh tính, ZK oracle cung cấp hỗ trợ có giá trị cho việc xác minh danh tính. Họ xác thực người dùng mà không tiết lộ chi tiết phức tạp về hồ sơ của họ, đảm bảo cách tiếp cận tập trung vào bảo mật và quyền riêng tư.

5. Hệ thống chuỗi cung ứng: ZK oracle tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác minh tính xác thực của sản phẩm mà không làm rò rỉ thông tin độc quyền. Ứng dụng này đảm bảo sự tin cậy và minh bạch trong các quy trình của chuỗi cung ứng.

Tổng quan về dự án xây dựng ZK Oracle

Siêu Oracle

Hyper Oracle tập trung vào việc xây dựng mạng oracle ZK độc quyền cho chuỗi khối Ethereum. Hệ thống trích xuất dữ liệu một cách hiệu quả từ mỗi khối Ethereum, sử dụng zkPoS để truy xuất và sử dụng zkGraph có thể lập trình được cung cấp bởi zkWASM để xử lý dữ liệu. Cách tiếp cận được áp dụng đảm bảo tính toán ngoài chuỗi an toàn và giảm thiểu độ tin cậy thông qua công nghệ ZK. Cách tiếp cận sáng tạo này không chỉ tạo ra khả năng mở rộng các hợp đồng thông minh Ethereum mà còn mang lại cho chúng khả năng xử lý các tác vụ phức tạp như tự động hóa và học máy.

Giao thức Mina

(0)1Labs, với tư cách là đối tác của hệ sinh thái Giao thức Mina, đang tích cực xây dựng nhà tiên tri ZK. Điều làm cho oracle ZK của Mina trở nên độc đáo là mô hình thực thi hai bước độc đáo, được điều phối bởi zkApps. Các bước ban đầu liên quan đến xác minh ngoài chuỗi, xác nhận sự tồn tại của thông tin cụ thể và các phép tính đã hoàn thành. Việc xác minh ngoài chuỗi này giúp thực hiện các tính toán cục bộ trên từng máy riêng lẻ.

Lấy nguồn thông tin về giá làm ví dụ - người dùng có thể truy vấn linh hoạt nhiều API đáng tin cậy, tính giá trung bình và thực hiện các hoạt động phức tạp ngoài chuỗi. Thông qua ZK oracle, người dùng có thể truy vấn giá mà không phải trả phí cho đến khi đạt được kết quả mong muốn. Chỉ sau khi đạt được kết quả mong muốn, quá trình thực thi trên chuỗi mới diễn ra, cho phép thiết kế kiến ​​trúc hợp lý hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Mô hình thực thi hai bước độc đáo này chỉ có ở ZK Oracle trên Mina và cung cấp một phương pháp mạnh mẽ để tương tác an toàn và hiệu quả với dữ liệu ngoài chuỗi.

Quỹ Nil

Vào tháng 8 năm 2023, Lido Finance, công ty tiên phong trong lĩnh vực đặt cược thanh khoản, đã công bố một kế hoạch quan trọng. Công ty tiết lộ rằng họ sẽ sử dụng Lido Grant để tài trợ cho Nil Foundation, một công ty nghiên cứu và phát triển Ethereum, để phát triển các oracle ZK. Mục tiêu rõ ràng của sự hợp tác chiến lược này là thiết lập các biện pháp kiểm tra minh bạch nhằm giảm thiểu sự tin cậy đối với các báo cáo kế toán của Lido Finance, cuối cùng là củng cố tính thanh khoản của Lido Finance. Đáng chú ý, bằng chứng về tính toán oracle ZK sẽ được ký trực tiếp từ Máy ảo Ethereum (EVM) bằng Proof Market, một giao diện cổng mới ra mắt gần đây nhằm đảm bảo khả năng kết hợp tính toán có thể chứng minh được cho tất cả các ứng dụng EVM, đánh dấu sự tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này.

Triển vọng tương lai của ZK oracles

Khi các oracle ZK tạo được dấu ấn trong thế giới oracle, vẫn còn một số thách thức cần được giải quyết. Sự phức tạp liên quan giữa các nguồn, nút và người dùng trong giao thức bắt tay ba chiều đòi hỏi phải nghiên cứu và phát triển thêm để tối ưu hóa hệ thống. Một số đội, như Mina, đang tích cực làm việc để giải quyết những thách thức này, nhưng sẽ mất thời gian.

Với những ưu điểm độc đáo và nhiều kịch bản ứng dụng khác nhau, ZK oracles luôn đi đầu trong việc cách mạng hóa hệ thống blockchain. Chúng có tiềm năng hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung và không đáng tin cậy dựa trên dữ liệu ngoài chuỗi chính xác và có thể kiểm chứng, đánh dấu một bước tiến lớn trong lĩnh vực công nghệ chuỗi khối. Con đường phát triển của ZK oracles không chỉ thể hiện sự đổi mới mà còn xác định lại cách chúng ta hiểu và tương tác với các hệ thống blockchain.