En los últimos años, los proyectos de zk-SNARKs en la industria blockchain han mostrado un crecimiento explosivo, especialmente en las aplicaciones de escalabilidad y protección de la privacidad. Sin embargo, debido a las altas características matemáticas de ZKP, comprenderlo en profundidad presenta cierta dificultad para los entusiastas comunes de las criptomonedas. Este artículo revisará desde cero la teoría y las aplicaciones de ZKP, explorando su impacto y valor en la industria de las criptomonedas, como una introducción a una serie.
I. La evolución de zk-SNARKs
Los sistemas modernos de zk-SNARKs se originan en la teoría de sistemas de prueba interactiva propuesta en 1985 por Goldwasser, Micali y Rackoff. Esta teoría explora la cantidad mínima de conocimiento que se debe intercambiar para probar la validez de una declaración a través de múltiples interacciones en un sistema interactivo. Si se puede completar la prueba sin revelar ninguna información adicional, se le denomina zk-SNARKs.
Los sistemas de zk-SNARKs en sus primeras etapas presentaban una eficiencia y practicidad insuficientes, quedando principalmente en el ámbito teórico. En la última década, con la amplia aplicación de la criptografía en el campo de las criptomonedas, los zk-SNARKs se han convertido gradualmente en una dirección de investigación importante. Entre ellos, el desarrollo de protocolos de zk-SNARKs generales, no interactivos y de tamaño de prueba reducido es uno de los objetivos clave.
Un importante avance en los zk-SNARKs es la prueba de conocimiento cero no interactiva y de emparejamiento corto propuesta por Groth en 2010, que sentó las bases teóricas para los zk-SNARKs. En 2015, el proyecto Zcash aplicó por primera vez los zk-SNARKs a la protección de la privacidad de las transacciones, marcando el inicio de la combinación de zk-SNARKs con contratos inteligentes.
A partir de entonces, una serie de logros académicos continuaron impulsando el desarrollo de zk-SNARKs:
En 2013, el protocolo Pinocchio comprimió el tiempo de prueba y verificación.
En 2016, el algoritmo Groth16 simplificó el tamaño de la prueba y mejoró la eficiencia de la verificación.
En 2017, Bulletproofs propuso pruebas de conocimiento cero no interactivas y compactas.
En 2018, zk-STARKs logró un sistema de prueba sin necesidad de configuración de confianza.
Además, algoritmos nuevos como PLONK y Halo2 también están mejorando constantemente zk-SNARKs.
Dos, las principales aplicaciones de zk-SNARKs
zk-SNARKs se utilizan actualmente principalmente en dos direcciones: protección de la privacidad y escalabilidad.
( protección de la privacidad
Los proyectos de transacciones de privacidad temprana como Zcash y Monero fueron muy populares, pero debido a que la demanda real no cumplió con las expectativas, actualmente han pasado a un segundo plano.
Tomando como ejemplo a Zcash, su proceso de transacciones zk-SNARKs incluye: configuración del sistema, generación de claves, acuñación, transacciones Pour, verificación y recepción, entre otros pasos. Sin embargo, Zcash aún presenta algunas limitaciones, como la dificultad de escalabilidad basada en el modelo UTXO y una baja tasa de uso de transacciones privadas en la práctica.
Tornado Cash utiliza un diseño de un solo gran fondo de mezcla de monedas, basado en la red de Ethereum, lo que le confiere una mejor versatilidad. Puede garantizar que solo las monedas depositadas se pueden retirar, y que cada moneda solo se puede retirar una vez, con características como el proceso de prueba vinculado al nullifier.
![HashKey ZK 101 Primera edición: Principios históricos y sector])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-59cd4697afb2ae3829099340f6f292ea.webp###
( expansión
La expansión de ZK se puede implementar en una red de capa uno ) como Mina ### o en una red de capa dos (, es decir, ZK rollup ). ZK rollup incluye principalmente dos tipos de roles: el Sequencer, que se encarga de empaquetar transacciones, y el Aggregator, que se encarga de fusionar transacciones y generar zk-SNARKs, que se utilizan para actualizar el árbol de estado de Ethereum.
Las ventajas de ZK rollup radican en bajos costos, rápida finalización y protección de la privacidad, pero también enfrentan desafíos como gran carga computacional y la necesidad de configuraciones confiables. Actualmente, los proyectos ZK rollup más destacados incluyen StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre otros, cada uno con énfasis en la elección de SNARK/STARK y compatibilidad con EVM.
La compatibilidad con EVM es un gran desafío que enfrentan los sistemas ZK. Algunos proyectos eligen desarrollar máquinas virtuales y lenguajes de programación específicos, mientras que otros se dedican a lograr una compatibilidad total con Solidity. Los recientes avances rápidos en la compatibilidad con EVM han proporcionado más opciones a los desarrolladores.
Tres, el principio básico de ZK-SNARKs
ZK-SNARK( zk-SNARKs ) es uno de los sistemas de prueba de conocimiento cero más utilizados en la actualidad. Cuenta con las siguientes características:
zk-SNARKs: no revelar información adicional
Sencillo: tamaño de verificación pequeño
No interactivo: sin necesidad de múltiples interacciones
Fiabilidad: los probadores con capacidad de cálculo limitada no pueden falsificar pruebas
Conocimiento: el probador debe conocer información válida para construir la prueba
El proceso de prueba ZK-SNARKs de la versión Groth16 incluye principalmente:
Convertir el problema en un circuito
Convertir el circuito a la forma R1CS
Convertir R1CS a forma QAP
Establecer la configuración de confianza, generar la clave de prueba y la clave de verificación
Generación y verificación de pruebas zk-SNARKs
Este proceso establece las bases para la aplicación práctica de ZK-SNARKs. Artículos posteriores explorarán más a fondo los principios de ZK-SNARKs, casos de aplicación y comparaciones con ZK-STARKs.
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just_here_for_vibes
· 07-22 19:36
zkp ha estado en auge varias veces.
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RunWithRugs
· 07-21 01:12
He estado cosechando hiddenvault.
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ZKProofster
· 07-21 01:11
técnicamente hablando, la elegancia de snark sigue sin igual, para ser honesto
Análisis de la tecnología de zk-SNARKs: principios, aplicaciones e impacto en la industria
zk-SNARKs: de la teoría a la aplicación
Introducción
En los últimos años, los proyectos de zk-SNARKs en la industria blockchain han mostrado un crecimiento explosivo, especialmente en las aplicaciones de escalabilidad y protección de la privacidad. Sin embargo, debido a las altas características matemáticas de ZKP, comprenderlo en profundidad presenta cierta dificultad para los entusiastas comunes de las criptomonedas. Este artículo revisará desde cero la teoría y las aplicaciones de ZKP, explorando su impacto y valor en la industria de las criptomonedas, como una introducción a una serie.
I. La evolución de zk-SNARKs
Los sistemas modernos de zk-SNARKs se originan en la teoría de sistemas de prueba interactiva propuesta en 1985 por Goldwasser, Micali y Rackoff. Esta teoría explora la cantidad mínima de conocimiento que se debe intercambiar para probar la validez de una declaración a través de múltiples interacciones en un sistema interactivo. Si se puede completar la prueba sin revelar ninguna información adicional, se le denomina zk-SNARKs.
Los sistemas de zk-SNARKs en sus primeras etapas presentaban una eficiencia y practicidad insuficientes, quedando principalmente en el ámbito teórico. En la última década, con la amplia aplicación de la criptografía en el campo de las criptomonedas, los zk-SNARKs se han convertido gradualmente en una dirección de investigación importante. Entre ellos, el desarrollo de protocolos de zk-SNARKs generales, no interactivos y de tamaño de prueba reducido es uno de los objetivos clave.
Un importante avance en los zk-SNARKs es la prueba de conocimiento cero no interactiva y de emparejamiento corto propuesta por Groth en 2010, que sentó las bases teóricas para los zk-SNARKs. En 2015, el proyecto Zcash aplicó por primera vez los zk-SNARKs a la protección de la privacidad de las transacciones, marcando el inicio de la combinación de zk-SNARKs con contratos inteligentes.
A partir de entonces, una serie de logros académicos continuaron impulsando el desarrollo de zk-SNARKs:
Además, algoritmos nuevos como PLONK y Halo2 también están mejorando constantemente zk-SNARKs.
Dos, las principales aplicaciones de zk-SNARKs
zk-SNARKs se utilizan actualmente principalmente en dos direcciones: protección de la privacidad y escalabilidad.
( protección de la privacidad
Los proyectos de transacciones de privacidad temprana como Zcash y Monero fueron muy populares, pero debido a que la demanda real no cumplió con las expectativas, actualmente han pasado a un segundo plano.
Tomando como ejemplo a Zcash, su proceso de transacciones zk-SNARKs incluye: configuración del sistema, generación de claves, acuñación, transacciones Pour, verificación y recepción, entre otros pasos. Sin embargo, Zcash aún presenta algunas limitaciones, como la dificultad de escalabilidad basada en el modelo UTXO y una baja tasa de uso de transacciones privadas en la práctica.
Tornado Cash utiliza un diseño de un solo gran fondo de mezcla de monedas, basado en la red de Ethereum, lo que le confiere una mejor versatilidad. Puede garantizar que solo las monedas depositadas se pueden retirar, y que cada moneda solo se puede retirar una vez, con características como el proceso de prueba vinculado al nullifier.
![HashKey ZK 101 Primera edición: Principios históricos y sector])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-59cd4697afb2ae3829099340f6f292ea.webp###
( expansión
La expansión de ZK se puede implementar en una red de capa uno ) como Mina ### o en una red de capa dos (, es decir, ZK rollup ). ZK rollup incluye principalmente dos tipos de roles: el Sequencer, que se encarga de empaquetar transacciones, y el Aggregator, que se encarga de fusionar transacciones y generar zk-SNARKs, que se utilizan para actualizar el árbol de estado de Ethereum.
Las ventajas de ZK rollup radican en bajos costos, rápida finalización y protección de la privacidad, pero también enfrentan desafíos como gran carga computacional y la necesidad de configuraciones confiables. Actualmente, los proyectos ZK rollup más destacados incluyen StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre otros, cada uno con énfasis en la elección de SNARK/STARK y compatibilidad con EVM.
La compatibilidad con EVM es un gran desafío que enfrentan los sistemas ZK. Algunos proyectos eligen desarrollar máquinas virtuales y lenguajes de programación específicos, mientras que otros se dedican a lograr una compatibilidad total con Solidity. Los recientes avances rápidos en la compatibilidad con EVM han proporcionado más opciones a los desarrolladores.
Tres, el principio básico de ZK-SNARKs
ZK-SNARK( zk-SNARKs ) es uno de los sistemas de prueba de conocimiento cero más utilizados en la actualidad. Cuenta con las siguientes características:
El proceso de prueba ZK-SNARKs de la versión Groth16 incluye principalmente:
Este proceso establece las bases para la aplicación práctica de ZK-SNARKs. Artículos posteriores explorarán más a fondo los principios de ZK-SNARKs, casos de aplicación y comparaciones con ZK-STARKs.