zk-SNARK: Nó được sử dụng như thế nào trong tiền điện tử

Các giao dịch tiền điện tử, mặc dù không được liên kết trực tiếp với danh tính cá nhân, nhưng thường có thể được theo dõi do đăng ký trên một chuỗi khối công khai. Để tránh khả năng truy xuất nguồn gốc này, cần có một loại tiền điện tử chuyên dụng được gọi là đồng tiền riêng tư. Đồng tiền riêng tư sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đảm bảo tính ẩn danh, một kỹ thuật đáng chú ý là công nghệ zk-SNARK.

Công nghệ này đại diện cho một thành phần quan trọng trong hệ sinh thái blockchain, tượng trưng cho các khối được kết nối với nhau trong sổ cái kỹ thuật số được sử dụng bởi các loại tiền điện tử như Bitcoin hoặc Ethereum. Nó nhấn mạnh đến bảo mật và mã hóa dữ liệu, với các nút được kết nối đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghệ tài chính (fintech), tạo ra một mạng kỹ thuật số phức tạp và trừu tượng.

Đối với những cá nhân đang khám phá việc sử dụng đồng tiền riêng tư, cho các giao dịch cá nhân hoặc đầu tư vào tiền điện tử, điều quan trọng là phải nắm bắt được công nghệ cơ bản. zk-SNARK tuy phức tạp nhưng lại là một khía cạnh quan trọng của công nghệ này. Hướng dẫn này nhằm mục đích làm sáng tỏ zk-SNARK, giải thích vai trò và chức năng của nó trong lĩnh vực tiền riêng tư.

zk-SNARK là gì?

zk-SNARKs, từ viết tắt của Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, đại diện cho một dạng bằng chứng mật mã phức tạp, cho phép người chứng minh xác minh tính xác thực của một tuyên bố mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết cụ thể nào về chính tuyên bố đó. Công nghệ này là nền tảng trong lĩnh vực ứng dụng blockchain tập trung vào quyền riêng tư, đảm bảo tính bảo mật giao dịch mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn và khả năng xác minh của dữ liệu.

Về cốt lõi, zk-SNARK duy trì nguyên tắc không có kiến thức, nghĩa là người chứng minh có thể xác thực một tuyên bố mà không tiết lộ thông tin thực tế. Điều này rất quan trọng trong các tình huống như chứng minh đủ số dư tài khoản cho một giao dịch mà không tiết lộ số tiền chính xác hoặc xác minh danh tính mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân.

Khía cạnh 'ngắn gọn' của zk-SNARK đề cập đến kích thước bằng chứng nhỏ và quy trình xác minh nhanh chóng, khiến chúng trở nên hiệu quả và thiết thực cho các ứng dụng blockchain. Bản chất không tương tác của chúng giúp đơn giản hóa hơn nữa quy trình vì nó không yêu cầu liên lạc liên tục giữa người chứng minh và người xác minh.

zk-SNARK là không thể thiếu đối với quyền riêng tư trong tiền điện tử, đặc biệt là trong các chuỗi khối công khai nơi chi tiết giao dịch thường minh bạch. Ví dụ: Zcash , một loại tiền điện tử tập trung vào quyền riêng tư, sử dụng zk-SNARK để xác thực các giao dịch trong khi vẫn giữ kín các chi tiết của người tham gia như địa chỉ và giá trị giao dịch.

Sự phát triển của zk-SNARK đã phát triển kể từ khi nó được đề cập ban đầu trong nghiên cứu học thuật, với sự đóng góp đáng kể từ những nhân vật như Alessandro Chiesa , người đồng sáng lập Zcash. Sự phát triển này phản ánh trong các ứng dụng thực tế của zk-SNARK, hiện đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật giao dịch trong không gian blockchain.

Tóm lại, zk-SNARK cung cấp một công cụ mạnh mẽ để duy trì quyền riêng tư và bảo mật trong các giao dịch blockchain, tạo ra sự cân bằng giữa tính bảo mật và nhu cầu xác minh trong các tương tác kỹ thuật số.

Không có kiến thức là gì?

Không có kiến thức là một khái niệm trong mật mã tập trung vào việc chia sẻ thông tin tối thiểu trong quá trình xác minh câu lệnh. Đó là về việc tạo bằng chứng hạn chế việc truyền dữ liệu.

Công việc nền tảng trong lĩnh vực này bắt đầu từ bài báo "Sự phức tạp về kiến thức của các hệ thống chứng minh tương tác" vào những năm 1980. Bài viết này khám phá cách sử dụng kiến thức trong chứng minh giữa các hệ thống tương tác, góp phần nâng cao hiểu biết của chúng ta về cách xử lý kiến thức trong khoa học máy tính.

Nghiên cứu này bắt nguồn từ bài báo có ảnh hưởng lớn năm 1971 của Stephen Cook, "Tính hoàn chỉnh của các quy trình chứng minh định lý", đi sâu vào sự phức tạp của các thuật toán. Tương tự, bài viết về độ phức tạp của kiến thức tập trung vào việc xác định giới hạn của kiến thức trong việc chứng minh.

Về mặt thực tế, kiến thức bằng không liên quan đến xác thực trong giao tiếp phần mềm. Khi các hệ thống tương tác và một người cần chứng minh tuyên bố của mình với người khác, Zero Knowledge cung cấp các phương pháp để thực hiện việc này một cách an toàn với mức độ rò rỉ dữ liệu tối thiểu.

Ví dụ, theo cách tiếp cận cơ bản, một hệ thống có thể chứng minh kiến thức về mật khẩu bằng cách truyền trực tiếp mật khẩu đó. Tuy nhiên, các giao thức không có kiến thức nhằm mục đích xác thực những tuyên bố như thế này với lượng thông tin tối thiểu, tránh việc truyền mật khẩu trực tiếp. Các giao thức này dựa vào xác suất để đảm bảo xác thực có khả năng chính xác.

Bằng chứng tương tác liên quan đến cuộc đối thoại liên tục giữa người chứng minh và người xác minh. Trong bằng chứng không có kiến thức, sự tương tác này được nén thành một gói an toàn, duy nhất, cho phép xác minh không tương tác.

Khái niệm về bằng chứng không có kiến thức không tương tác lần đầu tiên được thể hiện trong một bài báo năm 1988, dẫn đến những phát triển tiếp theo như SNARK (Các đối số kiến thức không tương tác ngắn gọn). Những khái niệm này đã liên tục được cải tiến kể từ khi được giới thiệu.

Một ứng dụng thực tế của những ý tưởng này là giao thức Pinocchio, được đề xuất vào năm 2013. Nó cho phép xác minh công khai các tính toán bằng các nguồn không đáng tin cậy. Những khái niệm này đã phát triển thành các hệ thống phức tạp hơn, mặc dù chúng vẫn còn nhiều thách thức để nắm bắt hoàn toàn do tính phức tạp và mới lạ về mặt toán học của chúng.

zk-SNARK vẫn là một lĩnh vực đang phát triển với quá trình nghiên cứu và triển khai đang diễn ra. Các ứng dụng của nó đang được khám phá trong nhiều hệ thống khác nhau, khiến nó trở thành một lĩnh vực được quan tâm đáng kể trong mật mã. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về cách thức hoạt động của zk-SNARK, tập trung vào các ứng dụng thực tế của nó thay vì toán học phức tạp đằng sau nó.

Cách zk-SNARK hoạt động

Trong lĩnh vực tiền điện tử, zk-SNARK đóng vai trò then chốt trong việc xác thực các giao dịch trong khi vẫn duy trì quyền riêng tư. Các công cụ mã hóa này cho phép người gửi giao dịch chứng minh rằng họ đáp ứng tất cả các điều kiện cần thiết – chẳng hạn như sở hữu đủ tiền và khóa riêng chính xác – mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nhạy cảm nào như địa chỉ hoặc số tiền giao dịch. Điều này đạt được bằng cách mã hóa các quy tắc đồng thuận nhất định của blockchain thành zk-SNARK.

zk-SNARK về cơ bản xác minh rằng một tính toán cụ thể đã xảy ra, chuyển tính toán ban đầu thành một định dạng toán học rất cụ thể thông qua một loạt các phép biến đổi. Ví dụ: khi chứng minh quyền sở hữu mật khẩu, yêu cầu thực tế được thay đổi thành chức năng tương đương, giống như chạy mật khẩu văn bản thuần túy thông qua thuật toán băm. Quá trình chuyển đổi này rất quan trọng vì nó chuyển đổi một hàm thành định dạng có thể được xác minh một cách hiệu quả mà không làm lộ dữ liệu gốc.

Để tạo ra zk-SNARK, người chứng minh tạo ra các phương trình đa thức hoạt động như các câu đố mật mã. Những phương trình này rất cần thiết đối với zk-SNARK, tạo ra một phương pháp an toàn để truyền đạt sự thật mà không tiết lộ. Tính ngẫu nhiên là rất quan trọng trong quá trình này, bổ sung thêm một khía cạnh duy nhất cho mỗi bằng chứng và ngăn chặn kỹ thuật đảo ngược.

Chữ ký số cũng đóng một vai trò quan trọng trong cách thức hoạt động của zk-SNARK. Người hoạt động tạo ra một cặp khóa (công khai và riêng tư) và sử dụng khóa riêng tư để ký giao dịch. Giao dịch này sau đó được mã hóa thành zk-SNARK, cung cấp bằng chứng toán học về tính hợp lệ của nó. Khi bằng chứng này, cùng với khóa chung, được gửi đến người xác minh, họ có thể xác nhận tính hợp lệ của giao dịch một cách nhanh chóng và hiệu quả mà không cần thu thập thêm bất kỳ thông tin nào về giao dịch đó.

Tóm lại, zk-SNARK kết hợp các phép biến đổi toán học phức tạp, phương trình đa thức và chữ ký số để cho phép xác minh giao dịch an toàn và riêng tư trên mạng blockchain. Công nghệ này không chỉ nâng cao quyền riêng tư trong các giao dịch tiền điện tử mà còn mở ra những khả năng mới trong lĩnh vực điện toán an toàn, không cần tin cậy.

Các ứng dụng chính của zk-SNARK

zk-SNARK đang đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trong bối cảnh kỹ thuật số, với tác động của chúng được cảm nhận trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số lĩnh vực chính mà zk-SNARK đang tạo ra sự khác biệt đáng kể:

Hợp đồng chuỗi khối và thông minh

Trong thế giới blockchain, zk-SNARK là công cụ tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch riêng tư nhưng có thể xác minh được trên sổ cái công khai. Công nghệ này là viên ngọc ẩn cho phép giao dịch ẩn danh trên mạng blockchain, đảm bảo cả quyền riêng tư và tính toàn vẹn.

Xác minh danh tính

zk-SNARK có khả năng cách mạng hóa cách chúng tôi xác minh danh tính. Chúng cho phép các tình huống trong đó bạn có thể chứng minh tuổi hoặc quốc tịch của mình mà không cần phải tiết lộ các chi tiết cụ thể như ngày sinh hoặc số hộ chiếu, đảm bảo quyền riêng tư về nhận dạng cá nhân.

Giao dịch tài chính an toàn

Với mối đe dọa vi phạm dữ liệu ngày càng tăng, zk-SNARK được coi là pháo đài bảo mật cho các hoạt động tài chính trực tuyến. Họ bảo vệ các giao dịch tài chính, đảm bảo rằng dữ liệu tài chính nhạy cảm được giữ bí mật.

Quyền riêng tư dữ liệu trong chăm sóc sức khỏe

Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, nơi hồ sơ bệnh nhân dễ bị tấn công bởi các mối đe dọa trên mạng, zk-SNARK cung cấp một giải pháp mạnh mẽ. Họ mã hóa hồ sơ y tế, đảm bảo rằng thông tin nhạy cảm này chỉ có bệnh nhân và nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe được ủy quyền của họ mới có thể truy cập được.

Các ứng dụng này nêu bật tính chất biến đổi và linh hoạt của zk-SNARK trong việc bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật trên nhiều lĩnh vực, thể hiện tầm quan trọng của chúng trong việc xây dựng một thế giới kỹ thuật số an toàn hơn.

Những đồng tiền nào sử dụng zk-SNARK?

Tiền điện tử SNARK, thường được gọi là đồng tiền riêng tư, sử dụng công nghệ zk-SNARK để nâng cao quyền riêng tư của người dùng trong không gian tiền điện tử. Loại tiền điện tử này bao gồm các ví dụ nổi tiếng như:

Zcash (ZEC)
Bờ vực (XVG)
Monero (XMR)
Dấu gạch ngang (DASH)
Chùm tia (BEAM)
Horizen (ZEN)
Bytecoin (BCN)

Mối quan tâm chính với zk-SNARK là lỗ hổng của khóa riêng. Nếu bị xâm phạm, nó có thể dẫn đến việc tạo ra các bằng chứng gian lận, có khả năng tạo điều kiện cho việc sản xuất và sử dụng sai mục đích các đồng tiền riêng tư giả.

Ngoài tiền điện tử, zkSNARK còn tìm thấy ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

Xác minh danh tính : Chúng cho phép xác minh thông tin xác thực của người dùng mà không cần mật khẩu hoặc tài liệu truyền thống như hộ chiếu hoặc giấy khai sinh, do đó bảo vệ thông tin cá nhân nhạy cảm.
Hệ thống bỏ phiếu : zkSNARK có thể xác thực danh tính cử tri trong khi vẫn duy trì tính ẩn danh, đảm bảo quyền riêng tư của cử tri ngay cả khi thông tin lá phiếu bị tiết lộ.
Nén dữ liệu : Ứng dụng này đặc biệt hấp dẫn và đáng để khám phá thêm.

Một ví dụ thực tế về zkSNARK đang được sử dụng làFilecoin , một mạng lưu trữ phi tập trung tương tự như Dropbox dựa trên blockchain. Trong hệ sinh thái này, các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ (hoặc "người chứng minh") phải chứng minh khả năng lưu trữ dữ liệu trên chuỗi thích hợp cho các nút của mạng ("người xác minh"). Quá trình này, rất quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu, có thể tiêu tốn nhiều tài nguyên.

Filecoin giải thích rằng khối lượng nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu cần xác thực là đáng kể và không ngừng tăng lên. Để duy trì hoạt động hiệu quả và khả năng mở rộng, mạng cần có giải pháp xác minh nhanh chóng và mạnh mẽ. zk-SNARK cung cấp giải pháp này bằng cách giảm đáng kể thời gian và dữ liệu cần thiết để xác minh lưu trữ.

Đối với các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ trên mạng Filecoin, zk-SNARK giảm khối lượng truyền dữ liệu cần thiết cho bằng chứng lưu trữ, từ đó giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả mạng tổng thể.

Những lời chỉ trích về zk-SNARK

zk-SNARK, mặc dù mang tính cách mạng nhưng cũng có những thách thức riêng. Một mối quan tâm lớn là lỗ hổng tiềm ẩn liên quan đến khóa riêng được sử dụng để thiết lập giao thức chứng minh. Nếu khóa này bị xâm phạm, nó có thể dẫn đến việc tạo ra các bằng chứng sai nhưng có vẻ hợp lệ, cho phép thực hiện các hoạt động giả mạo, chẳng hạn như tạo trái phép mã thông báo Zcash. Để giảm thiểu rủi ro này, Zcash đã triển khai một giao thức chứng minh phức tạp, có sự tham gia của nhiều bên để giảm thiểu nguy cơ làm giả.

Một vấn đề khác được nêu ra với Zcash liên quan đến mô hình kinh tế của nó. Trong giai đoạn đầu, Zcash đã giới thiệu cái được gọi là "thuế của người sáng lập", trong đó 20% số token khai thác được sẽ được phân bổ cho các nhà phát triển. Khía cạnh này đã gây ra sự chỉ trích, với một số ý kiến cho rằng nó có thể dẫn đến việc tạo ra một số lượng token Zcash không được tiết lộ, do đó gây khó khăn cho việc xác định tổng số token đang lưu hành.

Để giải quyết những lo ngại này và đặc biệt là vấn đề thiết lập đáng tin cậy trong zk-SNARK, các nỗ lực đã được thực hiện để nâng cao công nghệ. Kể từ năm 2019, nhóm phát triển có tên Suterusu đã nghiên cứu một biến thể có tên zK-ConSNARK. Sự đổi mới này tuyên bố sẽ loại bỏ nhu cầu thiết lập đáng tin cậy, do đó củng cố khía cạnh bảo mật. Nó nhằm mục đích mở rộng khả năng bảo vệ quyền riêng tư cho các chuỗi khối chính thống, như Bitcoin và tự hào vì có tỷ lệ lạm phát thấp nhất trong số các loại tiền điện tử hiện tại, thể hiện một bước tiến đáng kể trong sự phát triển của công nghệ zk-SNARK.

Xin lưu ý rằng Plisio cũng cung cấp cho bạn:

Tạo hóa đơn tiền điện tử sau 2 lần nhấp and Chấp nhận quyên góp tiền điện tử

12 tích hợp

6 thư viện cho các ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất

19 tiền điện tử và 12 chuỗi khối