zk-SNARK, bilginin sıfır-bilgi kısa ve öz interaktif olmayan argümanı, Zk -STARK da bilginin sıfır-bilgi kısa ve öz transparan argümanı anlamına gelir. Zk-SNARK ispatları hali hazırda Z-cash’de ve JP Morgan Chase’in blockchain temelli ödeme sisteminde müşterileri sunuculara güvenle bağlamanın bir yolu olarak kullanılmaktadır. Zk-SNARK’lar iyi tanınma ve kabul görme yolunda büyük ilerleme kaydetse de, zk-STARK ispatları bu protokolün yeni ve daha ileri bir versiyonu olarak tanıtılmakta ve zk-SNARK’ın çoğu sorununa el atmaktadır.
Ali Baba’nın Mağara Alegorisi
Tek bir girişi ve iki tarafını birbirinden ayıran sihirli bir kapısı olan halka şeklinde bir mağara hayal edin. Sihirli kapıdan geçmek için, kişinin doğru gizli kelimeleri fısıldaması gerekir. Alice’in (sarı), Bob’a (mavi) doğru gizli kelimeleri bildiğini kanıtlamak ama bunu yaparken de kelimelerin gizli kalmasını sağlamak istediğini düşünün. Bunu yapmak için, Alice mağarayı girip olası iki yoldan birinin sonuna kadar yürürken, Bob dışarıda beklemeyi kabul eder. Bu örnekte Alice 1. Yoldan gitmeye karar verir.
Bir süre sonra, Bob girişe gelir ve Alice’in hangi yoldan çıkmasını istediğini bağırır (bu örnekte 2. yol)
Eğer Alice gerçekten gizli kelimeleri biliyorsa, Bob’un belirttiği yoldan çıkacaktır.
Alice’in doğru yolu şans eseri seçmediğini doğrulamak için bütün süreç birkaç kere tekrarlanabilir.
Ali Baba’nın mağara alegorisi zk-SNARK ve zk-STARK protokollerinin parçası olan sıfır-bilgi ispatlarını betimler. ZK ispatları bir bilgiye sahip olunduğunu, o bilgiyi açığa çıkarmadan kanıtlamada kullanılabilir.
zk-SNARK’lar
Sıfır-bilgi ispatları, bir kişinin diğerine bir ifadenin doğru olduğunu kanıtlarken ifadenin geçerliliği dışında hiçbir bilgiyi paylaşmak zorunda kalmamasını sağlar. Katılımcı partiler genellikle kanıtlayıcı ve doğrulayıcı olarak anılır ve gizli tuttukları ifadeye de şahit adı verilir. Bu ispatların asıl hedefi iki parti arasında mümkün olan en az miktarda veriyi açığa çıkarmaktır. Diğer bir deyişle, bir kişi belirli bir bilgiye sahip olduğunu, bilginin kendisine dair hiçbir şey açıklamadan kanıtlamak için sıfır-bilgi ispatlarını kullanabilir.
SNARK kısaltmasındaki, “kısa ve öz” ispatların boyut olarak küçük olduğu ve hızla doğrulanabildiği anlamına gelir. “İnteraktif olmayan” da kanıtlayıcı ve doğrulayıcı arasında çok az ya da sıfır bir etkileşim olduğu anlamına gelir. Sıfır-bilgi protokollerinin eski versiyonları genellikle kanıtlayıcı ve doğrusuyacının karşılıklı iletişim kurmasını gerektirir, bu nedenle de “interaktif” zk ispatları olarak bilinirler. Fakat “interaktif olmayan” yapılarda, kanıtlayıcılar ve doğrulayıcıların yalnızca bir ispat paylaşması gerekir.
Şu anda, zk-SNARK ispatları bir kanıtlayıcı ve doğrulayıcı arasında ilk kurulan güvenilir düzenlemelere bağlıdır yani sıfır-bilgi ispatları ve böylece gizli işlemler yaratmak için bir grup herkese açık parametre gereklidir. Bu parametreler bir nevi oyun kuralları gibidir; protokole işlenmişlerdir ve işlemlerin geçerliliğinin sağlanması için gerekli etmenlerden biridir. Fakat, bu durum potansiyel bir merkezileşme konusunu gündeme getirir çünkü parametreler çok küçük bir grup tarafından belirlenir.
Kısaltmanın son parçası “Bilgi” dir, yani kanıtlayıcının ifadesini destekleyecek bilgiye (ya da şahite) gerçekten sahip olmadan bir ispat oluşturması mümkün değildir.
zk-STARK’lar
zk-STARK’lar, zk-SNARK ispatlarının alternatif bir versiyonu olarak yaratılmıştır ve bu teknolojinin daha hızlı ve daha ucuz uygulaması olarak kabul edilirler. Fakat daha önemlisi, zk-STARK’lar güvenilir bir başlangıç düzenlemesi gerektirmez (bu yüzden T transparan anlamındadır).
zk-SNARK’ların daha ucuz ve hızlı uygulanabilmesinin ana nedenlerinden biri de yapılan hesaplama ne kadar artarsa artsın kanıtlayıcılar ve doğrulayıcılar arasındaki iletişim turlarının sabit kalmasıdır. Bunun aksine, zk-SNARK’larda ne kadar çok hesaplama gerekirse o kadar çok partinin aralarında mesaj paylaşımı yapması gerekir. Bu nedenle, zk-SNARK’lardaki toplam veri miktarı zk-STARK içindeki ispatlardan çok daha büyüktür.