Mis on zkSNARKid? | Täielik juhend

Kuna rohkem inimesi on omaks võtnud Bitcoin ja hämmastav tehnoloogia, mis paneb selle toimima, on nad avastanud ka mõned selle kõige olulisemad lõkse. Üks neist on täiesti anonüümse tehingu mõiste. Kuigi Bitcoini peetakse sageli anonüümseks, on see tegelikult ainult pseudonüümne, sest iga Bitcoini aadressi tehinguid jälgitakse avalikkuses blockchain. Siiski on ka teisi krüptovaluutasid, mis on suutnud välja töötada plokkside, mis tagavad nende protokollides täieliku privaatsuse. Üks selline krüptovaluuta on Zcash mis kasutab revolutsioonilist privaatsuse rakendust, mida nimetatakse zkSNARKs.

Selles postituses vaatleme zkSNARKide põhitõdesid, kuidas nad varjavad privaatsust ja kuidas nad tulevikus arenevad.

Null selle tundmine

zkSNARK-id põhinevad suhteliselt hiljutisel krüptograafilisel põhimõttel, mida nimetatakse null teadmiste tõestuseks. Alguses akadeemiline töö et teoreetilised nullteadmiste protokollid, määratleti need järgmiselt:

"Nullteadmiste protokoll on meetod, mille abil üks osapooltest (vanasõna) saab teisele osapoolele (tõendajale) tõestada, et midagi on tõsi, paljastamata mingit teavet peale selle, et see konkreetne väide vastab tõele."

Nii et sisuliselt null teadmiste tõend võimaldab ühel inimesel tõestada, et ta teab midagi saladust, paljastamata, mis see saladus on. Sellel on oluline mõju paljudele olukordadele, kus peame vahetama saladust, kuid ei saa täielikult usaldada seda osapoolt, kellele me seda teavet saadame.

Mõelge näiteks veebiparoolide toimimise viisile. Kui sisestate oma parooli veebisaidile, saadetakse see parool serverisse ja salvestatakse räsitud kujul. Kui räsid üritavad parooli varjata, võib rämps olla pädeva häkkerite käes sama ohtlik kui lihttekst. Seega avalikustate veebisaidi saladuse ja tuginete selle kaitsmiseks saidi oletatavale usaldusväärsusele. Kas poleks palju turvalisem, kui saaksite oma salasõna tundmist krüptograafilise tõestuse abil demonstreerida?

Täpselt nii toimivad null teadmiste tõestused ja need on eriti olulised krüpto privaatsusprotokollides. Soovite, et saaksite osapoolele tõestada, et teete tehingut sellega, et hoiate tõepoolest oma rahakoti privaatvõtit, ilma et seda privaatvõtit tegelikult paljastaks. Teooria kohaselt peab nullteadmiste tõestuse kehtivus vastama järgmistele nõuetele:

• Täielikkus: Kui sisend on tõene, on tõestus alati tõene.
• Usaldusväärsus: Kui sisend on vale, ei saa te nullteadmist tõestada, et see tagastaks tõene.
• Null-teadmised: Kontrollija õpib ainult seda, kas väide vastab tõele

Nüüd, kui oleme pannud aluse null teadmiste tõestusele, vaatame lähemalt, kuidas need on zkSNARKS-i sisse viidud.

zkSNARKid ja plokiahelad

zkSNARKid laiendavad nullteadmiste tõestamise matemaatilist teooriat ja võimaldavad neid kasutada vähendatud arvutusliku keerukusega plokiahelates. “ZkSNARKs” tähistab teadmiste nullteavet, lühikest interaktiivset argumenti. Jah, see on suutäis, kuid lagundame selle sõna-sõnalt.

• Null-teadmised: Eespool selgitatud
• Lühike Saab kontrollida väga kiiresti
• Mitteinteraktiivne: Tõend selle kohta, kus vanasõnumist saab verifitseerijale saata ühe sõnumi. Sõnumeid ei pea edasi-tagasi saatma.
• Teadmiste argument: Vanasõna suudab veenda kontrollijat teabe olemasolul ja on ainus inimene, kes pääseb sellele teabele ilma seda teavet avaldamata.

Tavaliste tehingute korral, kui makse saadetakse ühelt osapoolelt teisele, on selle makse üksikasjad nähtavad kõigile võrgu sõlmedele. See hõlmab kõiki tehingu sisendeid ja väljundeid, mis sisaldavad teavet avalike aadresside ja summade kohta. Null teadmistehingu korral on ainus teave, mida inimene suudab koguda, see, et tehing on toimunud. Informatsioon saatja, saaja või summa kohta puudub. Allpool on toodud lihtne visuaalne esitus selle kohta, kuidas null teadmistehing toimib blockchain-protokollis.

Nende tehingute teine ​​termin on varjestatud tehing. zkSNARKe kasutatakse selleks, et tõestada, et kehtiva tehingu tingimused on täidetud ilma midagi avaldamata. Selle tehingu saatja peab koostama tõendi, mis näitab järgmist:

• Sisendväärtused võrduvad väljundväärtustega
• Saatjal on tõepoolest kontroll rahakoti privaatvõtmete üle
• Privaatse kulutamisvõtme ja tehingule allkirja vahel on krüptograafiline seos. See välistab võimaluse, et kolmas isik saab tehingut võltsida.

Muidugi on see zkSNARKSi ja null teadmiste tõestuse taga olev põhiteooria. Põhjalikum vaatlus eeldaks arenenud arvutusliku matemaatika ja krüptograafia (kuu matemaatika vastavalt KTM - le) mõistmist Vitalik Buterin).

zkSNARKS on kasutuses

Arvestades, et zkSNARK-id avaldavad krüptovaluutadele nii olulist mõju, kasutatakse neid juba paljudes ahelates ja teised peavad neid silmas. Kõige olulisem on, et neid populariseeriti nende kasutamiseks maailmas Zcash-protokoll.

Zcash on üks populaarsemaid krüptovaluutasid maailmas, millel on a praegune turu ülempiir 4.3 miljardit dollarit. Samuti on olnud mitmeid Zcash-kahvleid ja kahvliharusid. Näiteks on teil Zclassic, mis on Zcash kahvel. Zclassic on sünnitanud ka kaks oma kahvliga münti ZenCash ja Bitcoin Privaatne. Mõlemad need ketid kasutavad oma varjustatud tehingute jaoks zkSNARK-e. Siis on ka teise kõige väärtuslikuma krüptovaluuta ambitsioonid, Ethereum, et lisada zkSNARK-id oma protokolli. See tuleb osa nende Metropoli versiooniuuendusest, mis sisaldab mitmeid funktsioone, nagu näiteks Proof-of-Stake.

zk-SNARK-i tugi on eeterumi teekaardi põhifunktsioon

- Vitalik "ETH-d ei anna ära" Buterin (@VitalikButerin) Veebruar 3, 2017

Praegu on paljude nende tõendite genereerimisega seotud arvutuslik keerukus üsna suur. See piirab nende kasutamist paljudel muudel potentsiaalsetel kasutusjuhtudel. Kuna selle nimel tehakse rohkem tööd ja arvutusvõimsus kasvab, näeme tõenäoliselt sarnast tehnoloogiat paljudes privaatsusest sõltuvates rakendustes.

Võimalikud väljakutsed

Üks olulisemaid probleeme nullteadmiste blokeerimisahelaga on see, et nad peavad lootma teatud "peavõtmele". Miljardit väärt plokiahela jaoks on aktiivne peaklahv kahtlemata suur asi. See on vari, mis on Zcashi plokiahela kohal püsinud alates selle loomisest. Kuigi ZCashi meeskond on väitnud, et nad on oma Zcashi tseremoonial peavõtme hävitanud, on alati oht, et see võis lekkida või kellelgi on koopia. Kuid varsti võib sellele olla alternatiiv uue unikaalse muganduse kujul, mida nimetatakse “zkSTARKiks”. Selle tehnoloogia peamine eelis zkSNARKide ees on see, et see ei peaks tuginema peavõtmele ega avaliku võtme krüptograafiale. Neil oleks vaja toimimiseks vaid lihtsat algoritmi. zkSTARKid võiksid olla palju tõhusamad ka tõendite täitmiseks vajaliku arvutusvõimsuse osas. See tehnoloogia on siiski lapsekingades ja arvukad krüptograafid uurivad seda endiselt. Oleks huvitav näha, kuidas tehnoloogia järgmise paari aasta jooksul areneb.

Järeldus

Bitcoin töötati välja mitmel põhjusel, millest üks oli anda isiklik finantskontroll üksikisikutele tagasi. Omaniku privaatsus on tõenäoliselt olnud veel üks kõige olulisemaid kaalutlusi. Kuid kuna krüptovaluutade kasutuselevõtt on kasvanud, on ka valitsuste ja agentuuride võime neid tehinguid väga avalikul plokiahelas hoolikalt jälgida.

Sellise tehnoloogiaga nagu zkSNARKs on sellised tehingud aga varjestatud ja pooled jäävad täiesti anonüümseks. Nendest tehnoloogilistest edusammudest on kasu ka palju muid rakendusi. Ehkki tehnoloogia on alles uus ja küsimusi on endiselt, ei saa tõeliselt privaatse krüptovaluuta nõudlust allahinnata.

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