Tento článok je komunitným príspevkom. Autorom je Kenny Li, spoluzakladateľ siete Manta Network, programovateľného protokolu vrstvy 1 na ochranu súkromia, ktorý využíva technológiu dôkazu s nulovou znalosťou.
Zhrnutie
Dôkaz s nulovou znalosťou (zero-knowledge proof, ZKP) je kryptografická technológia, ktorá umožňuje overenie pravdivosti určitej informácie bez odhalenia samotnej informácie. Stáva sa čoraz dôležitejšou technológiou vo svete blockchainov, kryptomien a decentralizovaného financovania (DeFi) na zlepšenie ochrany súkromia a bezpečnosti.
Mnoho projektov DeFi už používa ZKP, aby používateľom poskytli lepšiu ochranu súkromia a bezpečnosť pre služby, ako je poskytovanie a prijímanie pôžičiek a obchodovanie. Množstvo blockchainov vrstvy 1 pridáva roll-upy založené na ZKP alebo zkEVM. Očakáva sa, že dôkazy s nulovou znalosťou budú hrať čoraz dôležitejšiu úlohu vo svete blockchainu a Web3, keďže sa očakáva, že ich používanie bude čoraz rozšírenejšie.
Ako funguje dôkaz s nulovou znalosťou?
Dôkaz s nulovou znalosťou je metóda, pomocou ktorej môže jedna strana (preverovateľ) dokázať druhej strane (overovateľovi), že vyhlásenie je pravdivé bez toho, aby odhalila ďalšie informácie. Táto metóda je užitočná najmä vtedy, keď sa jedná o citlivé informácie a preverovateľ nechce, aby overovateľ mal k nim prístup.
Preverovateľ poskytne matematický dôkaz, ktorý môže vygenerovať iba on. Overovateľ môže tento dôkaz použiť na overenie pravdivosti tvrdenia. Tento dôkaz však nemôže použiť na rekonštrukciu pôvodných informácií.
Predstavte si tunel s dvoma vchodmi, A a B. Sú tam zamknuté dvere s tajným kódom, ktoré blokujú jedinú cestu a bránia ľuďom prejsť tunelom z jedného konca na druhý (z A do B). Poznáte tajný kód a chcete ho predať pani X, ktorá sa chce dostať do tunela.
Chcete od nej, aby zaplatila ešte predtým, než jej prezradíte kód. Ona však chce, aby ste dokázali, že kód skutočne poznáte. V tomto prípade to môže urobiť tak, že sa postaví pred tunel a bude sledovať, ako vchádzate do jedného z vchodov a vychádzate z druhého. Takto bude mať dôkaz, že tajný kód naozaj poznáte.
Prečo používať dôkazy s nulovou znalosťou?
Popularita dôkazov s nulovou znalosťou vo svete blockchainu a kryptomien je poháňaná rastúcim dopytom po ochrane súkromia a bezpečnosti v digitálnych transakciách. S rozmachom technológie blockchain a kryptomien rastie potreba spôsobu overovania transakcií bez odhalenia citlivých informácií. A to je potreba, ktorú ZKP dokážu splniť.
Dôkazy s nulovou znalosťou pritiahli v posledných rokoch väčšiu pozornosť a záujem. Bolo spustených mnoho protokolov využívajúcich ZKP a hlavné blockchainy roll-upy s nulovou znalosťou. Jasný znak popularity dôkazov s nulovou znalosťou bolo možné vidieť na konferencii DevCon 2022, kde sa viac ako 20 % všetkých rozhovorov týkalo tejto technológie.
Kľúčový vývoj
Jedným kľúčovým vývojom v oblasti dôkazov s nulovou znalosťou je zvýšené používanie zk-SNARK, čo je špecifický typ ZKP. Zk-SNARK boli všeobecne prijaté v rôznych aplikáciách DeFi, ako sú transakcie súkromných tokenov a tienené poskytovanie a prijímanie pôžičiek. Ďalším významným vývojom v oblasti dôkazov s nulovou znalosťou je zvýšené zameranie na škálovateľnosť a výkon prostredníctvom zkRoll-upov.
zk-SNARK
Zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge (zk-SNARK) je špecifický typ dôkazu s nulovou znalosťou, ktorý umožňuje overenie výroku bez odhalenia akýchkoľvek informácií o ňom.
zk-SNARK už boli použité v aplikáciách, ako je Zcash a platobný systém založený na blockchaine spoločnosti JP Morgan Chase. Používa sa tiež ako spôsob bezpečnej autentifikácie klientov na serveroch.
zkRoll-up
zkRoll-up je riešenie škálovania pre blockchainové siete, ktoré uľahčuje dávkovanie viacerých transakcií do jednej, väčšej transakcie, ktorá sa potom zaznamenáva na blockchaine. Napríklad BNB Chain spustil svoju testovaciu sieť zkBNB postavenú na architektúre zkRoll-up v roku 2022.
zkBNB dokáže spojiť stovky transakcií do jednej dávky mimo blockchainu a vygenerovať kryptografický dôkaz na preukázanie platnosti všetkých transakcií. zkRoll-up poskytujú rovnováhu medzi škálovateľnosťou a bezpečnosťou a sú vhodné pre veľké nastavenia s nízkym oneskorením.
Prípady použitia dôkazov s nulovou znalosťou
Dôkazy s nulovou znalosťou majú množstvo možností použitia. Niektoré už boli realizované, od iných sa očakáva, že sa stanú realitou v budúcnosti. Medzi hlavné prípady použitia ZKP patria:
Overenie digitálnej identity
Dôkazy s nulovou znalosťou možno použiť na overenie identity používateľov bez odhalenia akýchkoľvek citlivých osobných informácií. To môže byť užitočné v aplikáciách, ako napríklad digitálne hlasovacie systémy, kde je potrebné overiť totožnosť voličov bez toho, aby bola narušená ich anonymita.
Transakcie, ktoré chránia súkromie
Jedným z najpopulárnejších prípadov použitia dôkazov s nulovou znalosťou vo svete kryptomien je umožniť transakcie, ktoré chránia súkromie. Napríklad decentralizovaná aplikácia MantaPay (DApp) siete Manta Network používa ZKP, aby umožnila používateľom vykonávať transakcie na decentralizovanej burze (DEX) bez toho, aby odhaľovala ich identitu alebo podrobnosti o transakciách. To umožňuje používateľom zachovať si ochranu súkromia a zároveň stále môcť používať platformu na transakcie.
Tienené transakcie
Zcash je kryptomena, ktorá používa dôkazy s nulovou znalosťou na umožnenie tienených transakcií. Pri takýchto transakciách sú adresy odosielateľa a príjemcu, ako aj sumy transakcií, skryté pred verejným blockchainom, čo používateľom poskytuje dodatočnú ochranu súkromia.
Tokenizácia a overenie vlastníctva
Dôkazy s nulovou znalosťou je možné použiť aj na tokenizáciu aktív a overenie dôkazu ich vlastníctva. Nehnuteľnosť je možné napríklad tokenizovať a akákoľvek strana si môže overiť jej vlastníctvo bez toho, aby boli zverejnené akékoľvek ďalšie informácie.
Globálne dodržiavanie predpisov
Niektoré krajiny majú prísne predpisy týkajúce sa zberu a zdieľania finančných informácií, ktorých dodržiavanie môže byť pre decentralizované platformy náročné. Dôkazy s nulovou znalosťou možno použiť na zdieľanie požadovaných informácií s regulačnými orgánmi, pričom zachovávajú ich súkromie pred inými stranami.
To môže pomôcť preklenúť priepasť medzi decentralizovanými platformami a tradičnými finančnými inštitúciami, čo spoločnosti DeFi uľahčí dodržiavanie nariadení v rôznych jurisdikciách.
Budúcnosť dôkazov s nulovou znalosťou v blockchaine
Je pravdepodobné, že dôkazy s nulovou znalosťou prinesú v budúcnosti nové technologické inovácie. Medzi budúce novinky súvisiace so ZKP, ktorým sa oplatí venovať pozornosť, patria:
Vrstvy medzisieťovej ochrany súkromia
Keďže ekosystémy blockchain a DeFi neustále rastú a vyvíjajú sa, potreba interoperability medzi rôznymi blockchainovými sieťami sa zvyšuje. Vrstvy medzisieťovej ochrany súkromia umožnia uskutočňovanie transakcií na rôznych blockchainoch a zároveň ochranu súkromia účastníkov transakcií.
zk-STARK
Ďalšou oblasťou, ktorú si treba všímať, je zvýšené používanie zk-STARK (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge), novší typ dôkazu s nulovou znalosťou, ktorý sa považuje za efektívnejší a bezpečnejší ako zk-SNARK. Ďalšou výhodou zk-STARK oproti zk-SNARK je, že zk-STARK sa dá rýchlejšie overiť a nevyžaduje dôveryhodné nastavenie.
Používateľsky prívetivé sady nástrojov
Technológia dôkazu s nulovou znalosťou môže byť zložitá. Nie každý vývojový tím má odborné vedomosti v tejto konkrétnej oblasti kryptografie. Používateľsky prívetivé sady nástrojov ZKP môžu pomôcť preklenúť túto medzeru a uľahčiť používanie technológie aj vývojárom z rôznych prostredí.
Obmedzenia dôkazov sp nulovou znalosťou
Dôkazy s nulovou znalosťou predstavujú jedinečnú metódu overovania pravdivosti informácií pri ochrane súkromia. Poskytnutá záruka však nie je 100 %. Zatiaľ čo pravdepodobnosť overenia, keď preverovateľ klame, je zanedbateľná, používatelia by si mali uvedomiť, že ZKP nie sú nepriestrelné.
Okrem toho, algoritmy používané dôkazmi s nulovou znalosťou vyžadujú intenzívne výpočtové zdroje. Pri niektorých typoch ZKP sú intenzívne výpočtové zdroje nevyhnutné, pretože si vyžadujú veľa interakcií medzi overovateľmi a preverovateľmi. Pri iných sú algoritmy extrémne výpočtovo náročné, čo by mohlo spôsobiť obmedzenie aplikácií používajúcich ZKP.
Záverečné myšlienky
Dôkazy s nulovou znalosťou si rýchlo získavajú pozornosť kvôli jedinečným vlastnostiam ochrany súkromia a potenciálu škálovania. Rastúce používanie tejto technológie vo svete blockchainov, kryptomien a DeFi pravdepodobne prinesie viac inovatívnych služieb, ktoré budú pre používateľov veľkým prínosom. Očakáva sa, že dôkazy s nulovou znalosťou budú hrať kľúčovú úlohu pri vytváraní ekosystémov DApp, ktoré sú bezpečnejšie, súkromnejšie a efektívnejšie.