ما هي zkSNARKs؟ | الدليل الكامل

كما احتضن المزيد من الناس إلى البيتكوين والتكنولوجيا المذهلة التي تجعله يعمل ، اكتشفوا أيضًا بعضًا من أهم عيوبه. أحدها هو مفهوم المعاملة المجهولة تمامًا. بينما يُعتقد غالبًا أن Bitcoin "مجهول" ، إلا أنه في الواقع "اسم مستعار" فقط ، لأنه يتم تتبع معاملات كل عنوان Bitcoin على الجمهور سلسلة كتلة. ومع ذلك ، هناك عملات مشفرة أخرى تمكنت من تطوير بلوكشين توفر خصوصية كاملة في بروتوكولاتها. أحد هذه العملات المشفرة هو Zcash والذي يستخدم تطبيقًا ثوريًا للخصوصية يسمى zkSNARKs.

في هذا المنشور ، سنلقي نظرة على أساسيات zkSNARKs ، وكيف تخفي الخصوصية وكيف ستتطور في المستقبل.

المعرفة الصفرية بها

تعتمد zkSNARKs على مبدأ تشفير حديث نسبيًا يسمى براهين المعرفة الصفرية. في البداية ورقة الأكاديمية أن بروتوكولات المعرفة الصفرية النظرية ، تم تعريفها على أنها:

"بروتوكول المعرفة الصفرية هو طريقة يمكن من خلالها لأحد الأطراف (المُثبَت) أن يثبت لطرف آخر (المتحقق) أن شيئًا ما صحيح ، دون الكشف عن أي معلومات بصرف النظر عن حقيقة أن هذا البيان المحدد صحيح."

لذلك ، يمكن أن يسمح دليل المعرفة الصفري بشكل أساسي لشخص واحد بإثبات أنه يعرف شيئًا ما سرًا دون الكشف عن ماهية هذا السر. هذا له آثار مهمة في العديد من المواقف التي نحتاج فيها إلى تبادل سر ولكن لا يمكننا أن نثق تمامًا في الطرف الذي نرسل إليه تلك المعلومات.

على سبيل المثال ، فكر في الطريقة التي تعمل بها كلمات المرور الخاصة بك على الإنترنت. عندما تقوم بإدخال كلمة المرور الخاصة بك على موقع ويب ، يتم إرسال كلمة المرور هذه إلى الخادم وتخزينها في نموذج مجزأ. بينما تحاول التجزئة إخفاء كلمة المرور ، إلا أنه في حالة وجود متسلل مختص ، يمكن أن تكون التجزئة بنفس خطورة النص العادي. ومن ثم ، فأنت تكشف عن سر لموقع ويب وتعتمد على مصداقية الموقع المفترضة لحمايته. ألن يكون الأمر أكثر أمانًا إذا تمكنت من إثبات معرفتك بكلمة المرور من خلال حل بعض إثبات التشفير؟

هذا هو بالضبط كيف تعمل براهين المعرفة الصفرية وهي مهمة بشكل خاص في بروتوكولات خصوصية التشفير. تريد أن تكون قادرًا على أن تثبت للطرف الذي تتعامل معه أنك تحتفظ بالفعل بالمفتاح الخاص لمحفظتك دون الكشف عن هذا المفتاح الخاص. وفقًا للنظرية ، لكي يكون إثبات المعرفة الصفري صالحًا ، يجب أن يفي بالمتطلبات التالية:

• كمال: إذا كان الإدخال صحيحًا ، فسيعود الدليل دائمًا إلى "صحيح".
• صلابة: إذا كان الإدخال خاطئًا ، فلا يمكنك خداع إثبات عدم المعرفة لإرجاع "صحيح".
• المعرفة الصفرية: لا يتعلم المدقق سوى ما إذا كانت العبارة صحيحة

الآن بعد أن وضعنا الأساس لبراهين المعرفة الصفرية ، دعنا نلقي نظرة على كيفية دمجها في zkSNARKS.

zkSNARKs و Blockchains

توسع zkSNARKs في النظرية الرياضية لأدلة المعرفة الصفرية وتسمح باستخدامها في سلاسل الكتل ذات التعقيد الحسابي المنخفض. يرمز "zkSNARKs" إلى حجة المعرفة الموجزة غير التفاعلية الصفرية. نعم ، هذا هو الفم ولكن دعونا نقسم ذلك كلمة بكلمة.

• المعرفة الصفرية: أوضح أعلاه
• الإيجاز يمكن التحقق منها بسرعة كبيرة
• غير تفاعلي: إثبات حيث يمكن إرسال رسالة واحدة من المدقق إلى المدقق. ليست هناك حاجة للخلف وللرسائل.
• حجة المعرفة: يستطيع المُثبِّت إقناع المدقق بوجود المعلومات وبأنه الشخص الوحيد الذي يمكنه الوصول إلى تلك المعلومات دون الكشف عن المعلومات المذكورة.

في المعاملات العادية ، عندما يتم إرسال دفعة من طرف إلى آخر ، تظهر تفاصيل هذه الدفعة لجميع العقد على الشبكة. وهذا يشمل جميع المدخلات والمخرجات للمعاملة التي تحتوي على معلومات حول العناوين العامة والمبالغ. ومع ذلك ، مع وجود معاملة معرفية صفرية ، فإن المعلومات الوحيدة التي يمكن للمرء الحصول عليها هي أن المعاملة قد تمت. لا توجد معلومات عن المرسل أو المستلم أو المبلغ. يوجد أدناه تمثيل مرئي بسيط لكيفية عمل معاملة Zero Knowledge في بروتوكول blockchain.

مصطلح آخر لهذه المعاملات هو "معاملة محمية". تُستخدم zkSNARKs لإثبات أن شروط معاملة صحيحة قد تم الوفاء بها دون الكشف عن أي شيء. سيتعين على مرسل هذه المعاملة إنشاء دليل يوضح ما يلي:

• قيم الإدخال تساوي قيم الإخراج
• يتحكم المرسل بالفعل في المفاتيح الخاصة للمحفظة
• يوجد ارتباط تشفير بين مفتاح الإنفاق الخاص والتوقيع على المعاملة. سيؤدي هذا إلى القضاء على إمكانية قيام طرف ثالث بالتلاعب في المعاملة.

بالطبع ، هذه هي النظرية الأساسية وراء zkSNARKS وبراهين المعرفة الصفرية. تتطلب نظرة أعمق فهمًا للرياضيات الحسابية المتقدمة والتشفير (رياضيات القمر وفقًا لـ فيتاليك بوتيرين).

zkSNARKS قيد الاستخدام

بالنظر إلى أن zkSNARKs لها مثل هذا التأثير المهم على العملات المشفرة ، فهي قيد الاستخدام بالفعل في عدد من السلاسل ويتم النظر فيها من قبل الآخرين. وعلى وجه الخصوص ، تم نشرها لاستخدامها في بروتوكول Zcash.

Zcash هي واحدة من أشهر العملات المشفرة في العالم مع نطاق القيمة السوقية الحالية 4.3 مليار دولار. كان هناك أيضًا عدد من شوك Zcash وشوك الشوك. على سبيل المثال ، لديك Zclassic وهو شوكة Zcash. أنتجت Zclassic أيضًا اثنين من عملاتها المتشعبة في ZenCash و بيتكوين الخاص. كل من هذه السلاسل تستخدم zkSNARKs لمعاملاتها المحمية. ثم ، هناك أيضًا طموحات ثاني أكثر العملات المشفرة قيمة ، إثيريم، لتضمين zkSNARKs في بروتوكولهم. سيأتي هذا كجزء من ترقية Metropolis الخاصة بهم والتي ستتضمن عددًا من الميزات مثل إثبات صحة حصة.

يعد دعم zk-SNARK ميزة أساسية في خارطة طريق ethereum

- فيتاليك "عدم التخلي عن ETH" بوتيرين (VitalikButerin) 3 فبراير 2017

حاليًا ، التعقيد الحسابي الذي ينطوي عليه إنشاء العديد من هذه البراهين مرتفع جدًا. هذا يحد من تطبيقها في العديد من حالات الاستخدام المحتملة الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا لإنجاز المزيد من العمل في هذا المجال والتقدم في قوة الحوسبة ، فمن المحتمل أن نرى تقنية مماثلة في عدد من التطبيقات التي تعتمد على الخصوصية.

التحديات المحتملة

أحد أهم المخاوف بشأن سلاسل الكتل المعرفية الصفرية هو أنه يتعين عليهم الاعتماد على "مفتاح رئيسي" معين. لا شك أن امتلاك مفتاح رئيسي نشط لبلوكتشين تبلغ قيمته المليارات هو أمر مهم. هذا ظل بقي على سلسلة Zcash blockchain منذ إنشائها. على الرغم من أن فريق ZCash قد ادعى أنهم دمروا المفتاح الرئيسي في حفل Zcash الخاص بهم ، إلا أن هناك دائمًا خطر حدوث تسريب أو أن شخصًا ما لديه نسخة. ومع ذلك ، قد يكون هناك بديل قريبًا لهذا في شكل تكيف فريد آخر يسمى "zkSTARK". الميزة الرئيسية لهذه التقنية على zkSNARKs هي أنها لن تضطر إلى الاعتماد على مفتاح رئيسي أو تشفير المفتاح العام. كل ما يحتاجونه هو خوارزمية بسيطة للعمل. يمكن أن تكون zkSTARKs أيضًا أكثر كفاءة من حيث قوة الحوسبة المطلوبة لإكمال البراهين. هذه التكنولوجيا في مهدها على الرغم من أنها لا تزال قيد البحث من قبل العديد من خبراء التشفير. سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف تتطور التكنولوجيا على مدى السنوات القليلة المقبلة.

وفي الختام

تم تطوير Bitcoin لعدد من الأسباب ، كان أحدها إعادة السيطرة المالية الشخصية للأفراد. من المحتمل أن تكون خصوصية صاحب التسجيل من أهم الاعتبارات الأخرى. ولكن مع نمو اعتماد العملة المشفرة ، زادت أيضًا قدرة الحكومات والوكالات على تتبع هذه المعاملات بدقة على blockchain العامة للغاية.

ومع ذلك ، باستخدام تقنية مثل zkSNARKs ، سيتم حماية مثل هذه المعاملات وسيظل الطرفان مجهولين تمامًا. هناك أيضًا قدر كبير من التطبيقات الأخرى التي ستستفيد من هذه التطورات التكنولوجية. في حين أن التكنولوجيا لا تزال جديدة والأسئلة لا تزال قائمة ، لا يمكن للمرء أن يستبعد الطلب على عملة معماة خاصة حقًا.

المصدر: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/what-are-zksnarks/