Hvad er zero-knowledge proofs, og hvordan påvirker det blockchain?
Hjem
Artikler
Hvad er zero-knowledge proofs, og hvordan påvirker det blockchain?

Hvad er zero-knowledge proofs, og hvordan påvirker det blockchain?

Let √łvet
Offentliggjort Jan 18, 2023Opdateret Nov 16, 2023
7m


Denne artikel er et bidrag fra fællesskabet. Forfatteren er Kenny Li, medstifter af Manta Network, en programmerbar protokol til beskyttelse af personlige oplysninger i layer 1, der er baseret på zero-knowledge proofs-teknologien.  

TL;DR

Zero-knowledge proof (ZKP) er en kryptografisk teknologi, der g√łr det muligt at verificere sandheden af en oplysning uden at afsl√łre selve oplysningen. Den er blevet en stadig vigtigere teknologi inden for blockchain, kryptovaluta og decentralized finance (DeFi) for at forbedre beskyttelsen af personlige oplysninger og sikkerheden.¬†

Mange DeFi-projekter bruger allerede ZKP'er til at give brugerne bedre beskyttelse af personlige oplysninger og sikkerhed i forbindelse med tjenester s√•som udl√•n, l√•n og handel. En r√¶kke layer 1-blockchains tilf√łjer ZKP-baserede rollups eller zkEVM'er. Zero-knowledge proofs forventes at spille en stadig mere afg√łrende rolle i blockchain- og Web3-verdenen, da deres anvendelsesomr√•der forventes at blive mere udbredt.

Hvordan fungerer zero-knowledge proofs?

Zero-knowledge proofs er en metode, hvormed en part (beviseren) kan bevise over for en anden part (verifikatoren), at et udsagn er sandt uden at afsl√łre nogen yderligere oplysninger. Dette er is√¶r nyttigt, n√•r oplysningerne er f√łlsomme, og beviseren ikke √łnsker, at verifikatoren skal have adgang til dem.

Beviseren leverer et matematisk bevis, som kun han/hun kan generere, og verifikatoren kan bruge dette bevis til at verificere sandheden af udsagnet. De kan dog ikke bruge beviset til at rekonstruere de oprindelige oplysninger.

Forestil dig en tunnel med to indgange, A og B. Der er en l√•st d√łr med en hemmelig kode, som blokerer den eneste vej og forhindrer folk i at g√• gennem tunnelen fra den ene ende til den anden (fra A til B). Du kender den hemmelige kode og vil s√¶lge den til fru X, som √łnsker at f√• adgang til tunnelen.

Du vil have hende til at betale p√• forh√•nd, f√łr du afsl√łrer koden for hende, men hun vil f√łrst have, at du skal bevise, at du virkelig kender koden. I dette tilf√¶lde kan hun g√łre det ved at st√• foran tunnelen og se dig g√• ind ad den ene indgang og komme ud ad den anden. P√• denne m√•de vil hun v√¶re overbevist om, at du virkelig kender den hemmelige kode.

Hvorfor bruge zero-knowledge proofs? 

Populariteten af zero-knowledge proofs i blockchain og krypto er drevet af den stigende eftersp√łrgsel efter beskyttelse af personlige oplysninger og sikkerheden i digitale transaktioner. Med fremkomsten af blockchain-teknologi og kryptovaluta er der et stigende behov for en m√•de at verificere transaktioner p√• uden at afsl√łre f√łlsomme oplysninger ‚Äď et behov som ZKP'er kan opfylde.

Zero-knowledge proofs har tiltrukket sig st√łrre opm√¶rksomhed og interesse i de seneste √•r, idet mange protokoller, der anvender ZKP'er, er blevet lanceret, og store blockchains har bygget zero-knowledge-rollups. Et tydeligt tegn p√• zero-knowledge proofs' popularitet blev set p√• DevCon 2022-konferencen, hvor over 20 % af alle foredrag handlede om denne teknologi.

Vigtigste udviklinger

En vigtig udvikling inden for zero-knowledge proofs er den √łgede brug af zk-SNARK, en s√¶rlig type ZKP. zk-SNARK er blevet bredt anvendt i forskellige DeFi-applikationer, s√•som private tokentransaktioner og beskyttede l√•n og udl√•n. En anden vigtig udvikling inden for zero-knowledge proofs er det √łgede fokus p√• skalerbarhed og ydeevne via zkRoll-ups.¬†

zk-SNARK

Zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge (zk-SNARK) er en s√¶rlig type zero-knowledge proofs, som g√łr det muligt at verificere en erkl√¶ring uden at afsl√łre nogen oplysninger om selve erkl√¶ringen.

zk-SNARK er allerede blevet brugt i applikationer såsom Zcash og JP Morgan Chases blockchain-baserede betalingssystem. Det er også blevet brugt som en sikker måde til at autentificere klienter til servere.

zkRoll-ups

zkRoll-ups er en skaleringsl√łsning til blockchain-netv√¶rk, der g√łr det lettere at samle flere transaktioner i en enkelt, st√łrre transaktion, som derefter registreres p√• blockchainen. BNB Chain lancerede f.eks. sit zkBNB-testnet, der er bygget p√• zkRoll-up-arkitekturen, i 2022.

zkBNB kan samle hundredvis af transaktioner i et enkelt off-chain-batch og generere et kryptografisk bevis for at bevise gyldigheden af alle transaktionerne. zkRoll-ups giver en balance mellem skalerbarhed og sikkerhed og er velegnet til indstillinger med h√łj skala og lav latenstid.

Use cases for zero-knowledge proofs

Der er mange use cases for zero-knowledge proofs, hvoraf nogle allerede er blevet realiseret, mens andre forventes at blive en realitet i fremtiden. Nogle st√łrre ZPK-use cases inkluderer:¬†

Digital identitetsverificering

zero-knowledge proofs kan bruges til at verificere brugernes identitet uden at afsl√łre f√łlsomme personlige oplysninger. Dette kan v√¶re nyttigt i applikationer s√•som digitale afstemningssystemer, hvor v√¶lgernes identitet skal verificeres uden at kompromittere deres anonymitet.

Beskyttelse af personlige oplysninger ved transaktioner

√Čn af de mest popul√¶re use cases for zero-knowledge proofs inden for krypto er at muligg√łre transaktioner med beskyttelse af personlige oplysninger. F.eks. bruger Manta Networks decentraliserede MantaPay-applikation (DApp) ZKP'er for at g√łre det muligt for brugerne at foretage transaktioner p√• den decentraliserede exchange (DEX) uden at afsl√łre deres identitet eller transaktionsoplysninger. Dermed kan brugeren beskytte deres personlige oplysninger, samtidig med at de stadig kan bruge platformen til transaktioner.

Afskærmede transaktioner

Zcash er en kryptovaluta, der bruger zero-knowledge proofs til at muligg√łre afsk√¶rmede transaktioner. I s√•danne transaktioner er afsender- og modtageradresser samt transaktionsbel√łb skjult fra den public blockchain, hvilket yderligere beskytter brugernes personlige oplysninger.

Tokenisering og verifikation af ejerskab

Zero-knowledge proofs kan ogs√• bruges til at tokenisere aktiver og verificere deres ejerbeviser. En ejendom kan f.eks. blive tokeniseret, og enhver part kan verificere dens ejerskab uden at offentligg√łre andre oplysninger.

Global overholdelse

Nogle lande har strenge regler for indsamling og deling af finansielle oplysninger, hvilket kan v√¶re sv√¶rt for decentrale platforme at overholde. Zero-knowledge proofs kan anvendes til at dele de n√łdvendige oplysninger med tilsynsmyndighederne og samtidig holde dem hemmelige for andre parter.

Dette kan hj√¶lpe med at bygge bro over kl√łften mellem decentraliserede platforme og traditionelle finansielle institutioner, hvilket g√łr det lettere for DeFi at overholde reglerne i forskellige jurisdiktioner.

Fremtiden for zero-knowledge proofs i blockchain

Zero-knowledge proofs vil sandsynligvis f√łre til nye teknologiske innovationer i fremtiden. Nogle ZKP-relaterede fremtidige udviklinger, der er v√¶rd at v√¶re opm√¶rksom p√•, er bl.a.:¬†

Layers til beskyttelse af personlige cross-chain-oplysninger

Efterh√•nden som blockchain- og DeFi-√łkosystemerne forts√¶tter med at vokse og udvikle sig, er der et stigende behov for interoperabilitet p√• tv√¶rs af forskellige blockchain-netv√¶rk. Layers til beskyttelse af personlige oplysninger cross-chain vil g√łre det muligt at gennemf√łre transaktioner p√• forskellige blockchain-netv√¶rk, samtidig med at de involverede parters personlige oplysninger beskyttes.

zk-STARK

Et andet omr√•de, som man skal holde √łje med, er den √łgede brug af zk-STARK (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge), en nyere type zero-knowledge proofs, som anses for at v√¶re mere effektiv og sikker end zk-SNARK. En anden fordel ved zk-STARK i forhold til zk-SNARK er, at f√łrstn√¶vnte er hurtigere at verificere og ikke kr√¶ver en p√•lidelig ops√¶tning.

Brugervenlige v√¶rkt√łjskasser¬†

Zero-knowledge proofs-teknologien kan v√¶re kompleks, og ikke alle udviklingsteams har ekspertise inden for dette s√¶rlige omr√•de af kryptografi. Brugervenlige ZKP-v√¶rkt√łjss√¶t kan hj√¶lpe med at bygge bro over denne kl√łft og g√łre det lettere for udviklere med forskellige baggrunde at bruge teknologien.¬†

Begrænsninger ved zero-knowledge proofs

Zero-knowledge proofs er en unik metode til at verificere oplysningernes sandhed og samtidig beskytte personlige oplysninger, men de giver ikke en 100 % garanti. Selv om sandsynligheden for verifikation, hvis beviseren lyver, er ubetydelig, skal brugerne være opmærksomme på, at ZKP'er ikke er skudsikre.

Desuden kr√¶ver de algoritmer, der anvendes til zero-knowledge proofs, beregningsressourcer. I nogle typer ZKP'er er det n√łdvendigt med intensiv beregning, fordi de kr√¶ver mange interaktioner mellem verifikatorer og bevisere. I andre tilf√¶lde er algoritmerne ekstremt beregningsintensive, hvilket potentielt kan begr√¶nse ZKP'ernes anvendelsesmuligheder.

Sammenfatning

Zero-knowledge proofs vinder hurtigt opm√¶rksomhed p√• grund af deres unikke egenskaber med hensyn til beskyttelse af personlige oplysninger og skaleringspotentiale. Den stigende anvendelse af denne teknologi inden for blockchain, kryptovaluta og DeFi vil sandsynligvis medf√łre flere innovative tjenester til stor gavn for brugerne. Zero-knowledge proofs forventes at spille en afg√łrende rolle i skabelsen af DApp-√łkosystemer, der er mere sikre, private og effektive.

Yderligere læsning