Развитие zk-SNARKs, его применение и основные принципы
Один, история развития zk-SNARKs
Современная концепция системы нулевых знаний восходит к 1985 году. В то время Голдвассер, Микали и Раккофф совместно предложили новаторскую идею о том, что в интерактивных системах можно доказать правильность утверждения при минимальном обмене информацией. Эта идея была официально опубликована в 1989 году и заложила теоретическую основу для нулевых знаний.
Ранние системы zk-SNARKs имели ограничения в практическом применении и в основном оставались на теоретическом уровне. Только за последние десять лет, с ростом криптографии в области криптовалют, zk-SNARKs действительно вышли на передний план и стали ключевым направлением исследований. Важно развивать универсальные, неинтерактивные и ограниченные по размеру zk-SNARKs-протоколы.
Существенный прорыв в области zk-SNARKs произошел в 2010 году, когда Грот опубликовал статью, заложившую теоретическую основу. В 2015 году Zcash применил zk-SNARKs для защиты конфиденциальности транзакций, что открыло широкие возможности для применения zk-SNARKs в реальных сценариях.
В этот период некоторые важные научные достижения включают:
Протокол Пиноккио 2013 года значительно повысил эффективность доказательства и верификации.
Groth16 2016 года дополнительно оптимизировал масштаб доказательства и скорость проверки
Bulletproofs 2017 года предложили короткий алгоритм доказательства без доверенной настройки.
В 2018 году были предложены zk-STARKs, новая система доказательств, устойчивая к квантовым вычислениям.
Кроме того, такие новые протоколы, как PLONK и Halo2, также внесли важный вклад в усовершенствование zk-SNARKs.
Два. Обзор применения zk-SNARKs
На данный момент двумя наиболее распространенными областями применения zk-SNARKs являются защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
В области защиты конфиденциальности ранние проекты, такие как Zcash и Monero, способствовали развитию приватных транзакций. Хотя потребность в конфиденциальности не была столь выраженной, как ожидалось, такие проекты все же сохраняют определенные позиции на рынке.
В области масштабируемости, с переходом Ethereum на стратегию, ориентированную на rollup, решения по масштабированию на основе zk-SNARKs вновь стали в центре внимания.
Приватные транзакции
В настоящее время реализованные проекты по приватной торговле включают:
Использование zk-SNARKs Zcash и Tornado
Использование Bulletproof в Monero
На примере Zcash, процесс транзакции с использованием zk-SNARKs включает в себя: настройку системы, генерацию ключей, чеканку, создание доказательства транзакции, верификацию и получение.
Однако у таких проектов, как Zcash, есть некоторые ограничения, такие как трудности с интеграцией с другими приложениями и низкий процент фактического использования функций приватных транзакций. В сравнении с этим, единый большой пул смешивания, используемый Tornado, более универсален.
расширение
zk-SNARKs в области масштабирования в основном проявляется в ZK rollup. ZK rollup включает два типа ролей: Sequencer и Aggregator:
Секвенсер отвечает за упаковку транзакций
Агрегатор отвечает за объединение сделок и генерацию zk-SNARKs
Преимущества ZK rollup заключаются в низких затратах, быстрой финализации и защите конфиденциальности, но он также сталкивается с такими вызовами, как большая вычислительная нагрузка, безопасность и совместимость.
В настоящее время на рынке основные проекты ZK rollup включают StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring и Scroll. Эти проекты в основном выбирают между SNARK( и его улучшенными версиями ) и STARK, одновременно обращая внимание на степень поддержки Ethereum Virtual Machine (EVM).
Три. Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs должны удовлетворять трем характеристикам: целостности, надежности и нулевым знаниям. Например, полное название zk-SNARK - "недостаточная информация, простое, не интерактивное доказательство знания", конкретные принципы реализации включают следующие этапы:
Преобразуйте проблему в схему
Преобразование цепи в формат R1CS
Преобразование R1CS в форму QAP
Создание доверенной настройки, генерация ключа доказательства и ключа проверки
Генерация и проверка zk-SNARKs доказательств
Этот процесс включает в себя сложные криптографические принципы, позволяющие доказать правильность определенного утверждения без раскрытия ключевой информации.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
14 Лайков
Награда
14
8
Поделиться
комментарий
0/400
RugResistant
· 07-22 08:15
высокий риск был замечен в ранних zk-доказательствах, если честно... требует тщательного аудита кода
Посмотреть ОригиналОтветить0
BearMarketGardener
· 07-21 23:55
Так много лет прошло, что я даже не помню, что происходило в 85-м году.
Посмотреть ОригиналОтветить0
WinterWarmthCat
· 07-21 15:48
Неплохо, стоит посмотреть.
Посмотреть ОригиналОтветить0
ChainMelonWatcher
· 07-19 17:23
Ты уже дошёл до нулевого знания? Банан
Посмотреть ОригиналОтветить0
MEVictim
· 07-19 17:23
Ну и дела, эта теория уже давно существует.
Посмотреть ОригиналОтветить0
ProposalDetective
· 07-19 17:23
задира только исследует, как на этом заработать
Посмотреть ОригиналОтветить0
TeaTimeTrader
· 07-19 17:21
Криптография высока или низка, зависит от того, кто рассказывает...
zk-SNARKs: путь эволюции от теоретического прорыва к практике ZK Rollup
Развитие zk-SNARKs, его применение и основные принципы
Один, история развития zk-SNARKs
Современная концепция системы нулевых знаний восходит к 1985 году. В то время Голдвассер, Микали и Раккофф совместно предложили новаторскую идею о том, что в интерактивных системах можно доказать правильность утверждения при минимальном обмене информацией. Эта идея была официально опубликована в 1989 году и заложила теоретическую основу для нулевых знаний.
Ранние системы zk-SNARKs имели ограничения в практическом применении и в основном оставались на теоретическом уровне. Только за последние десять лет, с ростом криптографии в области криптовалют, zk-SNARKs действительно вышли на передний план и стали ключевым направлением исследований. Важно развивать универсальные, неинтерактивные и ограниченные по размеру zk-SNARKs-протоколы.
Существенный прорыв в области zk-SNARKs произошел в 2010 году, когда Грот опубликовал статью, заложившую теоретическую основу. В 2015 году Zcash применил zk-SNARKs для защиты конфиденциальности транзакций, что открыло широкие возможности для применения zk-SNARKs в реальных сценариях.
В этот период некоторые важные научные достижения включают:
Кроме того, такие новые протоколы, как PLONK и Halo2, также внесли важный вклад в усовершенствование zk-SNARKs.
Два. Обзор применения zk-SNARKs
На данный момент двумя наиболее распространенными областями применения zk-SNARKs являются защита конфиденциальности и масштабирование блокчейна.
В области защиты конфиденциальности ранние проекты, такие как Zcash и Monero, способствовали развитию приватных транзакций. Хотя потребность в конфиденциальности не была столь выраженной, как ожидалось, такие проекты все же сохраняют определенные позиции на рынке.
В области масштабируемости, с переходом Ethereum на стратегию, ориентированную на rollup, решения по масштабированию на основе zk-SNARKs вновь стали в центре внимания.
Приватные транзакции
В настоящее время реализованные проекты по приватной торговле включают:
На примере Zcash, процесс транзакции с использованием zk-SNARKs включает в себя: настройку системы, генерацию ключей, чеканку, создание доказательства транзакции, верификацию и получение.
Однако у таких проектов, как Zcash, есть некоторые ограничения, такие как трудности с интеграцией с другими приложениями и низкий процент фактического использования функций приватных транзакций. В сравнении с этим, единый большой пул смешивания, используемый Tornado, более универсален.
расширение
zk-SNARKs в области масштабирования в основном проявляется в ZK rollup. ZK rollup включает два типа ролей: Sequencer и Aggregator:
Преимущества ZK rollup заключаются в низких затратах, быстрой финализации и защите конфиденциальности, но он также сталкивается с такими вызовами, как большая вычислительная нагрузка, безопасность и совместимость.
В настоящее время на рынке основные проекты ZK rollup включают StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring и Scroll. Эти проекты в основном выбирают между SNARK( и его улучшенными версиями ) и STARK, одновременно обращая внимание на степень поддержки Ethereum Virtual Machine (EVM).
Три. Основные принципы zk-SNARKs
zk-SNARKs должны удовлетворять трем характеристикам: целостности, надежности и нулевым знаниям. Например, полное название zk-SNARK - "недостаточная информация, простое, не интерактивное доказательство знания", конкретные принципы реализации включают следующие этапы:
Этот процесс включает в себя сложные криптографические принципы, позволяющие доказать правильность определенного утверждения без раскрытия ключевой информации.