Ce sunt zkSNARKs? | Ghidul complet

Pe măsură ce mai mulți oameni s-au îmbrățișat Bitcoin și tehnologia uimitoare care îl face să funcționeze, au descoperit și unele dintre cele mai importante capcane ale sale. Unul dintre acestea este conceptul de tranzacție complet anonimă. În timp ce Bitcoin este adesea considerat „anonim”, este de fapt doar „pseudonim”, deoarece tranzacțiile fiecărei adrese Bitcoin sunt urmărite public. blockchain. Există, totuși, și alte criptomonede care au reușit să dezvolte blockchain-uri care asigură confidențialitate completă în protocoalele lor. O astfel de criptomonedă este Zcash care folosește o implementare revoluționară de confidențialitate numită zkSNARKs.

În această postare vom arunca o privire asupra elementelor de bază ale zkSNARK, cum ascund intimitatea și cum se vor dezvolta în viitor.

Cunoaștere zero despre asta

zkSNARK-urile se bazează pe un principiu criptografic relativ recent numit dovezi zero cunoștințe. In initiala lucrare academică care au teoretizat protocoalele Zero Knowledge, acestea au fost definite ca:

„Un protocol de zero cunoștințe este o metodă prin care o parte (dovatorul) poate dovedi altei părți (verificatorul) că ceva este adevărat, fără a dezvălui nicio informație în afară de faptul că această afirmație specifică este adevărată.”

Deci, în esență, o dovadă a cunoștințelor zero poate permite unei persoane să demonstreze că știe ceva secret fără a dezvălui care este acel secret. Acest lucru are implicații importante pentru multe situații în care trebuie să schimbăm un secret, dar nu avem încredere deplină în partea căreia îi trimitem informațiile.

De exemplu, gândiți-vă la modul în care funcționează parolele dvs. online. Când introduceți parola pe un site web, acea parolă este trimisă la server și stocată într-o formă hashing. În timp ce hashurile încearcă să ascundă parola, în mâinile unui hacker competent, un hash poate fi la fel de periculos ca textul simplu. Prin urmare, dezvăluiți un secret unui site web și vă bazați pe presupusa fiabilitate a site-ului pentru a-l proteja. Nu ar fi mult mai sigur dacă ați putea demonstra cunoștințele dvs. despre parolă prin rezolvarea unor dovezi criptografice?

Exact așa funcționează dovezile zero cunoștințe și sunt deosebit de importante în protocoalele de confidențialitate cripto. Doriți să puteți dovedi părții cu care tranzacționați că dețineți într-adevăr cheia privată în portofel fără a dezvălui efectiv acea cheie privată. Conform teoriei, pentru ca o dovadă de cunoștințe zero să fie validă, aceasta trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• Exhaustivitate: Dacă introducerea este adevărată, dovada va returna întotdeauna „adevărat”.
• Soliditatea: Dacă introducerea este falsă, nu puteți păcăli dovada zero-cunoștințe pentru a returna „adevărat”.
• Cunoștințe zero: Verificatorul nu învață nimic mai mult decât dacă afirmația este adevărată

Acum că am pus bazele dovezilor zero cunoștințe, să aruncăm o privire la modul în care au fost încorporate în zkSNARKS.

zkSNARK-uri și Blockchain-uri

zkSNARK-urile extind teoria matematică a dovezilor de cunoștințe zero și le permit să fie utilizate în blockchain-uri cu complexitate computațională redusă. „zkSNARKs” înseamnă Zero Knowledge Succinct Non Interactive Argument of Knowledge. Da, este o gură, dar haideți să împărțim asta cuvânt cu cuvânt.

• Cunoștințe zero: Explicat mai sus
• Succint Poate fi verificat foarte repede
• Neinteractiv: O dovadă în care un singur mesaj poate fi trimis de la probator către verificator. Nu este nevoie de un dus și înapoi de mesaje.
• Argumentul cunoașterii: Dovatorul poate convinge verificatorul că informațiile există și că este singura persoană care poate accesa acele informații fără a dezvălui informațiile respective.

În tranzacțiile obișnuite, atunci când o plată este trimisă de la o parte la alta, detaliile acestei plăți sunt vizibile pentru toate nodurile din rețea. Aceasta include toate intrările și ieșirile tranzacției care conțin informații despre adresele publice și sumele. Cu toate acestea, cu o tranzacție cu cunoștințe zero, singura informație pe care o puteți culege este că o tranzacție a avut loc. Nu există informații despre expeditor, destinatar sau sumă. Mai jos este o reprezentare vizuală simplă a modului în care funcționează Zero Knowledge Transaction într-un protocol blockchain.

Un alt termen pentru aceste tranzacții este o „tranzacție protejată”. zkSNARK-urile sunt folosite pentru a dovedi că au fost îndeplinite condițiile unei tranzacții valide fără a dezvălui nimic. Expeditorul acestei tranzacții va trebui să construiască o dovadă care să arate următoarele:

• Valorile de intrare sunt egale cu valorile de ieșire
• Expeditorul are într-adevăr controlul asupra cheilor private ale portofelului
• Există o legătură criptografică între cheia privată de cheltuieli și semnătura tranzacției. Acest lucru va elimina posibilitatea ca o terță parte să modifice tranzacția.

Desigur, aceasta este teoria de bază din spatele zkSNARKS și a dovezilor zero cunoștințe. O privire mai profundă ar necesita o înțelegere a matematicii computaționale avansate și a criptografiei (matematica lunii conform Vitalik Buterin).

zkSNARKS în uz

Având în vedere că zkSNARK-urile au un impact atât de important asupra criptomonedelor, acestea sunt deja utilizate pe o serie de lanțuri și sunt luate în considerare de alții. Cel mai important, au fost popularizate pentru utilizarea lor în Protocolul Zcash.

Zcash este una dintre cele mai populare criptomonede din lume cu a capitalizarea pieței actuale de 4.3 miliarde USD. Au existat, de asemenea, o serie de furculițe de Zcash și furculițe de furculițe. De exemplu, aveți Zclassic, care este un furk de Zcash. Zclassic a generat, de asemenea, două dintre propriile monede bifurcate ZenCash și Bitcoin privat. Ambele lanțuri folosesc zkSNARK-uri pentru tranzacțiile lor protejate. Apoi, mai sunt și ambițiile celei de-a doua criptomonede ca valoare, Ethereum, pentru a include zkSNARK-uri în protocolul lor. Acest lucru va veni ca parte a upgrade-ului Metropolis, care va include o serie de caracteristici precum Dovada-de-stake.

Suportul zk-SNARK este o caracteristică cheie în foaia de parcurs Ethereum

— Vitalik „Nu dau ETH” Buterin (@VitalikButerin) 3 Februarie 2017

În prezent, complexitatea de calcul implicată în generarea multora dintre aceste dovezi este destul de mare. Acest lucru limitează aplicarea lor în multe alte cazuri potențiale de utilizare. Cu toate acestea, pe măsură ce se lucrează mai mult în acest sens și pe măsură ce puterea de calcul progresează, este probabil să vedem o tehnologie similară într-un număr de aplicații dependente de confidențialitate.

Provocări potențiale

Una dintre cele mai importante preocupări cu privire la blockchain-urile zero cunoștințe este că trebuie să se bazeze pe o anumită „cheie principală”. A avea o cheie principală activă pentru un blockchain în valoare de miliarde este fără îndoială o mare problemă. Aceasta este o umbră care a rămas peste blockchain-ul Zcash încă de la începuturile sale. Deși echipa ZCash a susținut că a distrus cheia principală în cadrul ceremoniei lor Zcash, există întotdeauna riscul ca aceasta să fi scurs sau cineva să aibă o copie. Cu toate acestea, poate exista în curând o alternativă la aceasta sub forma unei alte adaptări unice numită „zkSTARK”. Principalul avantaj al acestei tehnologii față de zkSNARK este că nu ar trebui să se bazeze pe o cheie principală sau pe criptografia cu cheie publică. Tot ce ar avea nevoie este un algoritm simplu pentru a funcționa. zkSTARK-urile ar putea fi, de asemenea, mult mai eficiente în ceea ce privește puterea de calcul necesară pentru a finaliza dovezile. Tehnologia este totuși la început și este încă cercetată de numeroși criptografi. Ar fi interesant de văzut cum se dezvoltă tehnologia în următorii câțiva ani.

Concluzie

Bitcoin a fost dezvoltat din mai multe motive, dintre care unul a fost să ofere control financiar personal înapoi persoanelor fizice. Confidențialitatea deținătorului este probabil să fi fost un alt dintre cele mai importante considerente. Dar, pe măsură ce adoptarea criptomonedelor a crescut, la fel a crescut și capacitatea guvernelor și agențiilor de a urmări cu meticulozitate aceste tranzacții pe blockchain-ul foarte public.

Cu tehnologii precum zkSNARKs, totuși, astfel de tranzacții vor fi protejate, iar părțile vor rămâne complet anonime. Există, de asemenea, o mulțime de alte aplicații care vor beneficia de aceste progrese tehnologice. Deși tehnologia este încă nouă și rămân întrebări, nu se poate reduce cererea pentru o criptomonedă cu adevărat privată.

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