Kaj so zkSNARK? | Celoten vodnik

Ker se je objelo več ljudi Bitcoin in neverjetno tehnologijo, ki omogoča njegovo delovanje, so odkrili tudi nekaj njegovih najpomembnejših pasti. Eden od teh je koncept popolnoma anonimne transakcije. Čeprav se za Bitcoin pogosto misli, da je "anonimen", je v resnici samo "psevdonimen", saj se transakcije vsakega naslova Bitcoin spremljajo v javnosti. blockchain. Obstajajo pa tudi druge kriptovalute, ki jim je uspelo razviti verige blokov, ki v svojih protokolih zagotavljajo popolno zasebnost. Ena takih kriptovalut je Zcash ki uporablja revolucionarno implementacijo zasebnosti, imenovano zkSNARKs.

V tej objavi si bomo ogledali osnove zkSNARK-jev, kako skrivajo zasebnost in kako se bodo razvijali v prihodnosti.

Nič znanja o tem

zkSNARK temeljijo na razmeroma novem kriptografskem načelu, imenovanem dokazi brez znanja. V začetni akademski prispevek ki so teoretizirali protokole Zero Knowledge, so bili definirani kot:

"Protokol z ničelnim znanjem je metoda, s katero lahko ena stranka (dokazovalec) dokaže drugi strani (preverjevalnik), da je nekaj res, ne da bi razkrila kakršno koli informacijo, razen dejstva, da je ta posebna izjava resnična."

Torej lahko v bistvu dokaz brez znanja eni osebi omogoči, da dokaže, da ve nekaj skrivnosti, ne da bi razkrila, kaj ta skrivnost je. To ima pomembne posledice za številne situacije, v katerih moramo izmenjati skrivnost, vendar ne moremo popolnoma zaupati stranki, ki ji te informacije pošiljamo.

Na primer, razmislite o tem, kako delujejo vaša spletna gesla. Ko vstavite svoje geslo na spletno mesto, se to geslo pošlje strežniku in shrani v zgoščeni obliki. Medtem ko zgoščene vrednosti poskušajo prikriti geslo, je lahko zgoščena vrednost v rokah kompetentnega hekerja prav tako nevarna kot navadno besedilo. Zato spletnemu mestu razkrivate skrivnost in se pri njegovi zaščiti zanašate na domnevno zanesljivost spletnega mesta. Ali ne bi bilo veliko bolj varno, če bi lahko dokazali svoje poznavanje gesla z reševanjem nekega kriptografskega dokaza?

Točno tako delujejo dokazila z ničelnim znanjem in so še posebej pomembna v protokolih kripto zasebnosti. Stranki, s katero opravljate transakcije, želite dokazati, da res imate zasebni ključ svoje denarnice, ne da bi ta zasebni ključ dejansko razkrili. V skladu s teorijo mora dokaz ničelnega znanja veljati, če izpolnjuje naslednje zahteve:

• Popolnost: Če je vnos resničen, bo dokaz vedno vrnil »true«.
• Zvočnost: Če je vnos napačen, ne morete pretentati dokaza brez znanja, da vrne »true«.
• Brez znanja: Verifikator ne izve nič drugega kot to, ali je izjava resnična

Zdaj, ko smo postavili temelje dokazov brez znanja, si poglejmo, kako so bili vključeni v zkSNARKS.

zkSNARK-i in verige blokov

zkSNARK-ji širijo matematično teorijo dokazov z ničelnim znanjem in omogočajo njihovo uporabo v verigah blokov z zmanjšano računalniško kompleksnostjo. »zkSNARKs« pomeni Zero Knowledge Succinct Non Interactive Argument of Knowledge. Da, to je zalogaj, a razčlenimo to besedo za besedo.

• Brez znanja: Razloženo zgoraj
• jedrnat Lahko se zelo hitro preveri
• Neinteraktivno: Dokaz, pri katerem se lahko od dokazovalca do preveritelja pošlje eno samo sporočilo. Ni potrebe po povratnih sporočilih naprej in nazaj.
• Argument znanja: Preizkuševalec lahko prepriča preveritelja, da informacije obstajajo in da je on edina oseba, ki lahko dostopa do teh informacij, ne da bi jih razkrila.

Pri običajnih transakcijah, ko je plačilo poslano od ene stranke do druge, so podrobnosti tega plačila vidne vsem vozliščem v omrežju. To vključuje vse vhode in izhode transakcije, ki vsebujejo informacije o javnih naslovih in zneskih. Vendar pa je pri transakciji brez znanja edina informacija, ki jo lahko zberemo, ta, da je bila transakcija izvedena. Ni podatkov o pošiljatelju, prejemniku ali znesku. Spodaj je preprosta vizualna predstavitev delovanja Zero Knowledge Transaction v protokolu blockchain.

Drug izraz za te transakcije je "zaščitena transakcija". zkSNARK se uporabljajo za dokazovanje, da so bili pogoji veljavne transakcije izpolnjeni, ne da bi karkoli razkrili. Pošiljatelj te transakcije bo moral sestaviti dokazilo, ki prikazuje naslednje:

• Vhodne vrednosti so enake izhodnim vrednostim
• Pošiljatelj ima dejansko nadzor nad zasebnimi ključi denarnice
• Med zasebnim ključem porabe in podpisom transakcije obstaja kriptografska povezava. To bo odpravilo možnost, da bi tretja oseba posegla v transakcijo.

Seveda je to osnovna teorija za zkSNARKS in dokazi brez znanja. Globlji pogled bi zahteval razumevanje napredne računalniške matematike in kriptografije (lunina matematika v skladu z Vitalik Buterin).

zkSNARKS v uporabi

Glede na to, da imajo zkSNARK tako pomemben vpliv na kriptovalute, se že uporabljajo v številnih verigah, drugi pa o njih razmišljajo. Predvsem so bili popularizirani zaradi njihove uporabe v Zcash protokol.

Zcash je ena najbolj priljubljenih kriptovalut na svetu z a trenutna tržna kapitalizacija 4.3 milijarde dolarjev. Bilo je tudi več forkov Zcasha in forkov forkov. Na primer, imate Zclassic, ki je razcep Zcash. Zclassic je ustvaril tudi dva lastna razcepljena kovanca Zencash. in Bitcoin zasebno. Obe verigi uporabljata zkSNARK za svoje zaščitene transakcije. Potem so tu še ambicije druge najvrednejše kriptovalute, Ethereum, da vključijo zkSNARK v svoj protokol. To bo del njihove nadgradnje Metropolis, ki bo vključevala številne funkcije, kot je Dokaz o deležu.

Podpora za zk-SNARK je ključna lastnost načrta za ethereum

— Vitalik “Ne izdajam ETH” Buterin (@VitalikButerin) Februar 3, 2017

Trenutno je računalniška kompleksnost, povezana z ustvarjanjem številnih teh dokazov, precej visoka. To omejuje njihovo uporabo v mnogih drugih možnih primerih uporabe. Vendar, ko bo na tem področju opravljeno več dela in bo računalniška moč napredovala, bomo verjetno videli podobno tehnologijo v številnih aplikacijah, odvisnih od zasebnosti.

Potencialni izzivi

Eden najpomembnejših pomislekov glede verig blokov z ničelnim znanjem je, da se morajo zanašati na določen »glavni ključ«. Imeti aktiven glavni ključ za milijardno verigo blokov je nedvomno velika stvar. To je senca, ki je ostala nad verigo blokov Zcash od njene ustanovitve. Čeprav je ekipa ZCash trdila, da so uničili glavni ključ na svoji slovesnosti Zcash, vedno obstaja tveganje, da bi lahko ušel ali pa ima nekdo kopijo. Vendar pa lahko kmalu obstaja alternativa temu v obliki druge edinstvene prilagoditve, imenovane "zkSTARK". Glavna prednost te tehnologije pred zkSNARK je, da se ji ne bi bilo treba zanašati na glavni ključ ali kriptografijo javnega ključa. Vse, kar potrebujejo, je preprost algoritem za delovanje. zkSTARKs bi lahko bili tudi veliko bolj učinkoviti v smislu računalniške moči, potrebne za dokončanje dokazov. Tehnologija je sicer v povojih in jo številni kriptografi še vedno raziskujejo. Zanimivo bi bilo videti, kako se bo tehnologija razvijala v naslednjih nekaj letih.

zaključek

Bitcoin je bil razvit iz več razlogov, eden od njih je bil vrniti osebni finančni nadzor posameznikom. Zasebnost imetnika je verjetno še en najpomembnejši dejavnik. Toda z naraščanjem sprejemanja kriptovalut se je povečala tudi zmožnost vlad in agencij, da natančno sledijo tem transakcijam v zelo javni verigi blokov.

S tehnologijo, kot je zkSNARKs, pa bodo takšne transakcije zaščitene in stranke bodo ostale popolnoma anonimne. Obstaja tudi veliko drugih aplikacij, ki bodo imele koristi od teh tehnoloških napredkov. Čeprav je tehnologija še vedno nova in ostajajo vprašanja, ni mogoče zanemariti povpraševanja po resnično zasebni kriptovaluti.

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