Czym Jest Dowód z Wiedzą Zerową i Jaki Ma Wpływ na Blockchain?
Strona Główna
Artykuły
Czym Jest Dowód z Wiedzą Zerową i Jaki Ma Wpływ na Blockchain?

Czym Jest Dowód z Wiedzą Zerową i Jaki Ma Wpływ na Blockchain?

Średnio zaawansowany
Opublikowane Jan 18, 2023Zaktualizowane Nov 16, 2023
7m


Ten artykuł został nadesłany ze społeczności. Jego autorem jest Kenny Li, współzałożyciel Manta Network, programowalnego protokołu prywatności Warstwy 1, którego podstawą jest technologia dowodu z wiedzą zerową.  

TL;DR

Dowód z wiedzą zerową (z ang. Zero-knowledge proof, ZKP) to technologia kryptograficzna, która umożliwia weryfikację prawdziwości fragmentu informacji bez ujawniania samej informacji. W świecie blockchain, krypto i finansów zdecentralizowanych (DeFi) staje się technologią coraz ważniejszą, aby możliwe było zwiększenie prywatności oraz bezpieczeństwa. 

Wiele projektów DeFi już wykorzystuje dowód z wiedzą zerową do zapewniania użytkownikom większej prywatności i bezpieczeństwa w ramach takich usług, jak udzielanie pożyczek, zaciąganie pożyczek oraz handel. Wiele blockchainów Warstwy 1 wprowadza roll-upy na dowodach z wiedzą zerową lub zkEVM. Według przewidywań dowody z wiedzą zerową będą odgrywać coraz bardziej kluczową rolę w świecie blockchain i Web3, ponieważ przewiduje się, że ich zastosowania będą coraz powszechniejsze.

Na Czym Polega Dowód z Wiedzą Zerową?

Dowód z wiedzą zerową to metoda, w ramach której jedna strona (udowadniająca) jest w stanie udowodnić drugiej stronie (sprawdzającej), że dane stwierdzenie jest prawdziwe, bez ujawniania jakichkolwiek dalszych informacji. Jest to szczególnie przydatne, kiedy informacje są wrażliwe i udowadniający nie chce, aby sprawdzający miał do nich dostęp.

Udowadniający dostarcza dowód matematyczny, który tylko on jest w stanie wygenerować, a sprawdzający może przy użyciu tego dowodu sprawdzić prawdziwość twierdzenia. Nie jest jednak w stanie przy użyciu dowodu odtworzyć pierwotnej informacji.

Wyobraźmy sobie tunel z dwoma wejściami – A i B. Są zamknięte drzwi z tajnym kodem, które stoją na jedynej drodze i uniemożliwiają ludziom przejście przez tunel z jednego końca na drugi (z A do B). Znasz tajny kod i chcesz go sprzedać pani X, która chce wejść do tunelu.

Chcesz, żeby zapłaciła z góry, zanim ujawnisz jej kod, ale ona najpierw chce mieć dowód, że naprawdę znasz kod. W tym przypadku może to sprawdzić, stając przed tunelem i patrząc, jak wchodzisz jednym z wejść, a wychodzisz drugim. W ten sposób będzie mieć pewność, że naprawdę znasz tajny kod.

Po Co Używać Dowodów z Wiedzą Zerową? 

Popularność dowodów z wiedzą zerową w świecie blockchain i krypto wynika z rosnącego zapotrzebowania na prywatność i bezpieczeństwo w transakcjach cyfrowych. Wraz z rozwojem technologii blockchain i krypto rośnie zapotrzebowanie na metodę weryfikacji transakcji bez ujawniania informacji wrażliwych – potrzebę tę mogą zaspokoić dowody z wiedzą zerową.

Dowody z wiedzą zerową w ostatnich latach przyciągają coraz większą uwagę i zainteresowanie – zostało uruchomionych wiele protokołów wykorzystujących dowody z wiedzą zerową, a duże blockchainy tworzą roll-upy z wiedzą zerową. Wyraźną oznakę popularności dowodów z wiedzą zerową było widać na konferencji DevCon 2022, na której ponad 20% wszystkich rozmów dotyczyło tej technologii.

Najważniejsze Osiągnięcia

Jednym z kluczowych kierunków rozwoju w dziedzinie dowodów z wiedzą zerową jest coraz częstsze stosowanie zk-SNARKów, szczególnego rodzaju dowodu z wiedzą zerową. Zk-SNARKi dobrze się przyjmują w różnych zastosowaniach DeFi, np. przy transakcjach tokenów prywatnych oraz zaciąganiu i udzielaniu pożyczek ukrytych. Kolejnym ważnym osiągnięciem w dziedzinie dowodów z wiedzą zerową jest zwiększenie nacisku na skalowalność i wydajność poprzez ZK roll-upy. 

Zk-SNARKs

Zwięzłe nieinteraktywne argumenty wiedzy z wiedzą zerową (zk-SNARKs) to szczególny rodzaj dowodu z wiedzą zerową, który umożliwia sprawdzenie twierdzenia bez ujawniania jakiejkolwiek informacji o samym twierdzeniu.

Zk-SNARKs są już wdrożone w takich zastosowaniach, jak Zcash i blockchainowy system płatności JP Morgan Chase. Służą również do bezpiecznego uwierzytelniania klientów na serwerach.

zkRoll-ups

zkRoll-ups to rozwiązanie skalujące dla sieci blockchain ułatwiające grupowanie wielu transakcji w jedną większą transakcję, która jest następnie rejestrowana na blockchainie. Np. sieć BNB Chain uruchomiła w 2022 roku sieć testową zkBNB zbudowaną na architekturze zkRoll-up.

zkBNB potrafi połączyć setki transakcji w jedną partię off-chain i wygenerować dowód kryptograficzny, aby udowodnić ważność wszystkich transakcji. zkRoll-ups zapewniają równowagę między skalowalnością a bezpieczeństwem i nadają się do zastosowań wysokoskalowych i o niskich opóźnieniach.

Zastosowania Praktyczne Dowodu z Wiedzą Zerową

Dowody z wiedzą zerową mają wiele zastosowań praktycznych, z których niektóre już się urzeczywistniły, a inne mają się urealnić w przyszłości. Kilka podstawowych zastosowań praktycznych dowodów z wiedzą zerową to m.in.: 

Cyfrowa weryfikacja tożsamości

Dowody z wiedzą zerową mogą służyć do weryfikacji tożsamości użytkowników bez ujawniania jakichkolwiek wrażliwych informacji osobistych. Może to być przydatne w takich zastosowaniach jak cyfrowe systemy głosowania, w których tożsamość wyborców musi być weryfikowana bez naruszania ich anonimowości.

Transakcje zapewniające ochronę prywatności

Jednym z najbardziej popularnych zastosowań praktycznych dowodów z wiedzą zerową w świecie krypto jest to, że umożliwiają transakcje zapewniające ochronę prywatności. Np. w zdecentralizowanej aplikacji (DApp) MantaPay Manta Network dowody z wiedzą zerową umożliwiają użytkownikom dokonywanie transakcji na giełdzie zdecentralizowanej (DEX) bez ujawniania swojej tożsamości ani szczegółów transakcji. Dzięki temu użytkownicy mogą zachować prywatność, a jednocześnie realizować transakcje na platformie.

Transakcje ukryte

Zcash jest kryptowalutą, która dzięki dowodom z wiedzą zerową umożliwia realizację transakcji ukrytych. W takich transakcjach adresy nadawcy i odbiorcy, a także kwoty transakcji są ukryte przed publicznym blockchainem, co zapewnia użytkownikom większą prywatność.

Tokenizacja i weryfikacja własności

Przy użyciu dowodów z wiedzą zerową można również tokenizować aktywa i weryfikować ich potwierdzenia własności. Można np. stokenizować nieruchomość, a dowolny podmiot może zweryfikować jej własność bez publicznego ujawniania jakichkolwiek innych informacji.

Globalna zgodność z przepisami

Niektóre kraje mają surowe przepisy w zakresie zbierania i udostępniania informacji finansowych, których spełnienie może być trudne dla platform zdecentralizowanych. Przy użyciu dowodów z wiedzą zerową można udostępnić konieczne informacje organom regulacyjnym przy jednoczesnym zachowaniu ich poufności wobec innych stron.

Może to pomóc w wypełnieniu luki między platformami zdecentralizowanymi a tradycyjnymi instytucjami finansowymi, ułatwiając sektorowi DeFi przestrzeganie przepisów w różnych jurysdykcjach.

Przyszłość Dowodów z Wiedzą Zerową w Świecie Blockchain

Dowody z wiedzą zerową prawdopodobnie przyniosą w przyszłości nowe innowacje technologiczne. Oto kilka przyszłych aspektów związanych z dowodami z wiedzą zerową, na które warto zwrócić uwagę: 

Cross-chainowe warstwy prywatności

Ponieważ ekosystemy blockchain oraz DeFi ciągle rosną i ewoluują, rośnie zapotrzebowanie na interoperacyjność różnych sieci blockchain. Cross-chainowe warstwy prywatności umożliwią przeprowadzanie transakcji w różnych sieciach blockchain z zachowaniem prywatności stron, które biorą w nich udział.

zk-STARKs

Kolejnym obszarem, na który należy zwrócić uwagę, jest zwiększone wykorzystanie zk-STARKs (skalowalnych przejrzystych argumentów wiedzy z wiedzą zerową), nowszego rodzaju dowodu z wiedzą zerową, który jest uważany za bardziej wydajny i bezpieczny niż zk-SNARKs. Kolejną przewagą zk-STARKs nad zk-SNARKs jest to, że te pierwsze szybciej się weryfikujś i nie wymagają zaufanej konfiguracji.

Łatwe w obsłudze zestawy narzędzi 

Technologia dowodu z wiedzą zerową może być złożona, a nie każdy zespół programistów ma doświadczenie akurat w tej dziedzinie kryptografii. Łatwe w obsłudze zestawy narzędzi do ZKP mogą pomóc wypełnić tę lukę i ułatwić korzystanie z tej technologii programistom z różnych środowisk. 

Ograniczenia Dowodu z Wiedzą Zerową

Dowody z wiedzą zerową stanowią wyjątkową metodę weryfikacji prawdziwości informacji przy zachowaniu prywatności, ale nie dają stuprocentowej gwarancji. Chociaż prawdopodobieństwo, że weryfikacja się powiedzie, kiedy udowadniający kłamie, jest znikome, użytkownicy powinni mieć świadomość, że dowody z wiedzą zerową nie są kuloodporne.

Poza tym algorytmy wykorzystywane przez dowody z wiedzą zerową wymagają intensywnych zasobów obliczeniowych. W przypadku niektórych rodzajów dowodów z wiedzą zerową konieczne są intensywne obliczenia, ponieważ potrzebnych jest dużo interakcji sprawdzających z udowadniającymi. W innych przypadkach niezwykle intensywne obliczeniowo są algorytmy, co może potencjalnie ograniczyć zastosowania ZKP.

Wnioski Końcowe

Dowody z wiedzą zerową szybko zyskują na zainteresowaniu ze względu na swoje wyjątkowe właściwości związane z ochroną prywatności i możliwością skalowania. Coraz powszechniejsze stosowanie tej technologii w branży blockchain, krypto i DeFi prawdopodobnie przyniesie więcej nowatorskich usług, które zapewnią ogromne korzyści użytkownikom. Według przewidywań dowody z wiedzą zerową odegrają kluczową rolę w tworzeniu ekosystemów DApp, które będą bardziej bezpieczne, prywatne i wydajne.

Dalsza Lektura