Hva er zkSNARK? | Den komplette guiden

Som flere mennesker har omfavnet Bitcoin og den fantastiske teknologien som får den til å fungere, har de også oppdaget noen av de viktigste fallgruvene. En av disse er konseptet med en helt anonym transaksjon. Mens Bitcoin ofte blir tenkt å være "anonym", er det faktisk bare "pseudonym", fordi hver Bitcoin-adresses transaksjoner spores på offentligheten. blockchain. Det er imidlertid andre kryptovalutaer som har kunnet utvikle blokkjeder som gir fullstendig privatliv i protokollene sine. En slik kryptovaluta er Zcash som bruker en revolusjonerende personvernimplementering kalt zkSNARKs.

I dette innlegget vil vi ta en titt på det grunnleggende om zkSNARKs, hvordan de skjuler privatliv og hvordan de vil utvikle seg i fremtiden.

Null kunnskap om det

zkSNARKs er basert på et relativt nylig kryptografisk prinsipp kalt null kunnskapssikkerhet. I begynnelsen akademisk papir at teoretiserte Zero Knowledge-protokoller, de ble definert som:

"En nullkunnskapsprotokoll er en metode der en part (bevismannen) kan bevise for en annen part (verifikatoren) at noe er sant, uten å avsløre noen informasjon bortsett fra at denne spesifikke utsagnet er sant."

Så i det vesentlige kan et bevis på null kunnskap tillate en person å bevise at de vet noe hemmelig uten å avsløre hva den hemmeligheten er. Dette har viktige implikasjoner for mange situasjoner der vi trenger å utveksle en hemmelighet, men ikke fullt ut kan stole på den parten som vi sender informasjonen til.

Tenk for eksempel på måten dine online passord fungerer på. Når du setter inn passordet ditt på et nettsted, blir passordet sendt til serveren og lagret i en hashform. Mens hashes forsøker å skjule passordet, kan en hash være i hendene på en kompetent hacker, like farlig som ren tekst. Derfor avslører du en hemmelighet til et nettsted og stole på den antatte påliteligheten til nettstedet for å beskytte det. Ville det ikke vært mye sikrere hvis du kunne demonstrere din kunnskap om passordet ved å løse kryptografisk bevis?

Dette er nøyaktig hvordan null kunnskapsbevis fungerer, og de er spesielt viktige i crypto-personvernprotokoller. Du vil være i stand til å bevise for festen at du handler med at du faktisk holder den private nøkkelen til lommeboken din uten å faktisk avsløre den private nøkkelen. I følge teorien, for at et bevis på null kunnskap skal være gyldig, må det oppfylle følgende krav:

• fullstendighet: Hvis inndataene er sanne, vil beviset alltid returnere "sant".
• forsvarlighet: Hvis inndata er falske, kan du ikke lure beviset for null kunnskap for å returnere "sant".
• Nullkunnskap: Kontrolløren lærer ikke mer enn om utsagnet er sant

Nå som vi har lagt grunnlaget for null kunnskapssikkerhet, la oss ta en titt på hvordan de er blitt innlemmet i zkSNARKS.

zkSNARKs og Blockchains

zkSNARKs utvider den matematiske teorien om null kunnskapssikkerhet og lar dem brukes i blokkjeder med redusert beregningskompleksitet. “ZkSNARKs” står for Zero Knowledge Succinct Non Interactive Argument of Knowledge. Ja, det er en munnfull, men la oss dele det ord for ord.

• Nullkunnskap: Forklart ovenfor
• Kortfattet Kan bekreftes veldig raskt
• Ikke interaktiv: Et bevis der en enkelt melding kan sendes fra beviseren til bekrefteren. Det er ikke behov for frem og tilbake på meldinger.
• Argument for kunnskap: Beviseren kan overbevise verifisereren om at informasjon eksisterer, og at de er den eneste personen som har tilgang til informasjonen uten å avsløre nevnte informasjon.

I vanlige transaksjoner, når en betaling sendes fra den ene parten til den andre, er detaljene i denne betalingen synlige for alle noder i nettverket. Dette inkluderer alle innganger og utganger til transaksjonen som inneholder informasjon om offentlige adresser og beløp. Imidlertid, med en null kunnskapstransaksjon, er den eneste informasjonen man er i stand til å hente, at en transaksjon har funnet sted. Det er ingen informasjon om avsender, mottaker eller beløp. Nedenfor er en enkel visuell fremstilling av hvordan Zero Knowledge Transaction fungerer i en blockchain-protokoll.

Et annet begrep for disse transaksjonene er en "skjermet transaksjon". zkSNARKs brukes til å bevise at vilkårene for en gyldig transaksjon er oppfylt uten å avsløre noe. Avsenderen av denne transaksjonen må lage et bevis som viser følgende:

• Inngangsverdier tilsvarer utgangsverdiene
• Avsenderen har faktisk kontroll over de private nøklene til lommeboken
• Det er en kryptografisk kobling mellom den private utgiftsnøkkelen og signaturen til transaksjonen. Dette vil eliminere muligheten for at en tredjepart kan tukle med transaksjonen.

Selvfølgelig er dette den grunnleggende teorien bak zkSNARKS og null kunnskapssikkerhet. Et dypere blikk ville kreve en forståelse av avansert beregningsmatematikk og kryptografi (månematematikk iht Vitalik Buterin).

zkSNARKS i bruk

Gitt at zkSNARKs har en så viktig innvirkning på kryptovalutaer, er de allerede i bruk i en rekke kjeder og blir vurdert av andre. Mest spesielt var de populært for bruk i Zcash-protokoll.

Zcash er en av de mest populære kryptovalutaene i verden med en nåværende markedsverdi på 4.3 milliarder dollar. Det har også vært en rekke gafler av Zcash og gafler av gafler. For eksempel har du Zclassic som er en gaffel med Zcash. Zclassic har også skapt to av sine egne gaffelmynter ZenCash og Bitcoin Privat. Begge disse kjedene bruker zkSNARKs for sine skjermede transaksjoner. Så er det også ambisjonene til den nest mest verdifulle kryptovalutaen, Ethereum, for å inkludere zkSNARKs i protokollen. Dette kommer som en del av deres Metropolis-oppgradering som inkluderer en rekke funksjoner som Proof-of-stav.

zk-SNARK-støtte er en nøkkelfunksjon i ethereum-veikartet

- Vitalik “Ikke gi bort ETH” Buterin (@VitalikButerin) Februar 3, 2017

For tiden er beregningskompleksiteten involvert i å generere mange av disse bevisene ganske høy. Dette begrenser deres anvendelse i mange andre potensielle brukssaker. Likevel, ettersom mer arbeid blir gjort med dette og datakraftutviklingen, vil vi sannsynligvis se lignende teknologi i en rekke personvernavhengige applikasjoner.

Potensielle utfordringer

En av de viktigste bekymringene rundt null kunnskapssperre er at de må stole på en viss "hovednøkkel". Å ha en aktiv hovednøkkel til en blockchain verdt milliarder er uten tvil en stor avtale. Dette er en skygge som har blitt værende over Zcash blockchain siden starten. Selv om ZCash-teamet har hevdet at de har ødelagt hovednøkkelen i Zcash-seremonien, er det alltid en risiko for at den kan ha lekket eller at noen har en kopi. Imidlertid kan det snart være et alternativ til dette i form av en annen unik tilpasning kalt en "zkSTARK". Den største fordelen med denne teknologien fremfor zkSNARKs er at den ikke trenger å stole på en hovednøkkel eller offentlig nøkkelkryptografi. Alt de trenger er en enkel algoritme for å fungere. zkSTARKs kan også være mye mer effektive når det gjelder beregningskraften som kreves for å fullføre bevisene. Teknologien er i sin barndom skjønt og blir fortsatt undersøkt av mange kryptografer. Det ville være interessant å se hvordan teknologien utvikler seg de neste årene.

konklusjonen

Bitcoin ble utviklet av flere grunner, hvorav den ene var å gi personlig økonomisk kontroll tilbake til enkeltpersoner. Innehaverens personvern har sannsynligvis vært en annen av de viktigste hensynene. Men etter hvert som adopsjon av kryptovaluta har vokst, har også regjeringer og byråer muligheten til å spore disse transaksjonene nøye på den veldig offentlige blockchain.

Med teknologi som zkSNARKs vil imidlertid slike transaksjoner være skjermet og partene vil forbli helt anonyme. Det er også mange andre applikasjoner som vil dra nytte av disse teknologiske fremskrittene. Mens teknologien fremdeles er ny og spørsmål fortsatt er, kan man ikke redusere etterspørselen etter en virkelig privat kryptovaluta.

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