Ця стаття представлена спільнотою. Автор – Кенні Лі, співзасновник Manta Network, протоколу програмовної конфіденційності рівня 1, заснованого на технології доведення з нульовим розголошенням.
Короткий зміст
Доведення з нульовим розголошенням (ZKP) – це криптографічна технологія, що дозволяє перевіряти достовірність частини інформації без розкриття самої інформації. Це стає все більш важливою технологією у блокчейні, криптовалюті та децентралізованих фінансах (DeFi) для підвищення конфіденційності та безпеки.
Багато DeFi-проєктів вже використовують ZKP, щоб надавати користувачам вищу конфіденційність та безпеку для таких послуг, як кредитування, запозичення та торгівля. Ряд блокчейнів рівня 1 додають ролапи на основі ZKP або zkEVM. Очікується, що доведення з нульовим розголошенням буде відігравати все важливішу роль у світі блокчейну та Web3, оскільки очікується, що їхні варіанти застосування отримають ширше прийняття.
Як працює доведення з нульовим розголошенням?
Доведення з нульовим розголошенням – це спосіб, за допомогою якого одна сторона (той, хто доводить) може довести іншій стороні (тій, хто верифікує), що твердження правильне, не розкриваючи жодної додаткової інформації. Це особливо корисно, коли інформація є конфіденційною, і коли той, хто доводить, не хоче, щоб той, хто верифікує, мав до неї доступ.
Той, хто доводить, надає математичний доказ, який може згенерувати тільки він, і той, хто верифікує, може використовувати цей доказ для перевірки істинності твердження. Однак останній не може використовувати докази для відновлення оригінальної інформації.
Уявіть собі тунель із двома входами, A і B. Там є замкнені двері із секретним кодом, який блокує єдиний шлях і не дозволяє людям пройти через тунель з одного кінця в інший (від A до B). Ви знаєте секретний код і хочете продати його пані X, яка хоче отримати доступ до тунелю.
Ви хочете, щоб вона заплатила наперед, перш ніж ви надасте їй код, але спочатку вона хоче, щоб ви довели, що дійсно знаєте код. У цьому випадку вона може зробити це, стоячи перед тунелем і спостерігаючи, як ви входите до одного з входів і виходите з іншого. Таким чином вона буде впевниться, що ви дійсно знаєте секретний код.
Навіщо використовувати доведення з нульовим розголошенням?
Популярність доведення з нульовим розголошенням у блокчейні та криптографії обумовлена зростаючим попитом на конфіденційність та безпеку цифрових транзакцій. З розвитком блокчейн-технології та криптовалюти зростає потреба у способі перевірки транзакцій без розкриття конфіденційної інформації – потреба, яку можуть задовольнити ZKP.
Доведення з нульовим розголошенням привернули більше уваги та інтересу в останні роки, коли було запущено безліч протоколів, що використовують ZKP, а основні блокчейни створили ролапи з нульовим розголошенням. Явна ознака популярності доведення з нульовим розголошенням була помічена на конференції DevCon 2022, де понад 20% усіх доповідей було присвячено цій технології.
Ключові розробки
Одним із ключових досягнень доведення з нульовим розголошенням є ширше використання zk-SNARK, особливого типу ZKP. zk-SNARK набули широкого поширення в різних програмах DeFi, таких як транзакції з приватними токенами та захищене кредитування і запозичення. Ще одним важливим досягненням у сфері доведення з нульовим розголошенням є підвищена увага до масштабованості та продуктивності через zkRoll-up.
zk-SNARK
Стислий неінтерактивний аргумент доведення з нульовим розголошенням (zk-SNARK) – це особливий тип доведення з нульовим розголошенням, який дозволяє перевіряти твердження без розкриття будь-якої інформації про саме твердження.
zk-SNARK вже використовувалися в таких програмах, як Zcash та платіжна система JP Morgan Chase на основі блокчейну. Технологія також використовувалася як спосіб безпечної аутентифікації клієнтів на серверах.
zkRoll-up
ZkRoll-up – це рішення для масштабування блокчейн-мереж, яке спрощує об'єднання кількох транзакцій в одну велику транзакцію, яка потім записується у блокчейн. Наприклад, BNB Chain запустив свою тестову мережу zkBNB, побудовану на архітектурі zkRoll-up, у 2022 році.
zkBNB може об'єднувати сотні транзакцій в один пакет оф-чейн та генерувати криптографічний доказ, що підтверджує дійсність усіх транзакцій. zkRoll-up забезпечують баланс між масштабованістю та безпекою, і підходять для великомасштабних налаштувань із низькою затримкою.
Варіанти використання доведення з нульовим розголошенням
Доведення з нульовим розголошенням мають безліч варіантів використання, деякі з яких вже реалізовані, і очікується, що інші стануть реальністю у майбутньому. Деякі з основних варіантів використання ZKP:
Цифрова верифікація особи
Доведення з нульовим розголошенням можуть бути використані для верифікації особистості користувачів без розкриття будь-якої конфіденційної особистої інформації. Це може бути корисним, наприклад, для цифрових систем голосування, де особистість виборця має бути перевірена без шкоди для їхньої анонімності.
Конфіденційні транзакції
Одним із найпопулярніших варіантів використання доведення із нульовим розголошенням у криптовалютах є можливість конфіденційних транзакцій. Наприклад, децентралізована програма MantaPay від Manta Network використовує ZKP, щоб користувачі могли здійснювати транзакції на децентралізованій біржі (DEX), не розкриваючи своїх даних або деталей транзакції. Це дозволяє користувачам зберігати свою конфіденційність, але при цьому мати можливість використовувати платформу для транзакцій.
Захищені транзакції
Zcash – це криптовалюта, яка використовує доведення з нульовим розголошенням для забезпечення захищених транзакцій. У таких транзакціях адреси відправника та одержувача, а також суми транзакцій приховані від публічного блокчейну, що забезпечує додаткову конфіденційність для користувачів.
Токенізація та верифікація права власності
Доведення з нульовим розголошенням також можна використовувати для токенізації активів та підтвердження права власності на них. Наприклад, власність може бути токенізована, і будь-яка сторона може підтвердити право власності, не розкриваючи публічно жодної іншої інформації.
Глобальна відповідність нормам
У деяких країнах діють суворі правила щодо збору та обміну фінансовою інформацією, дотримання яких може бути ускладнене для децентралізованих платформ. Доведення з нульовим розголошенням можна використовувати для обміну необхідною інформацією з регулюючими органами, зберігаючи при цьому конфіденційність інших сторін.
Це може допомогти подолати розрив між децентралізованими платформами та традиційними фінансовими установами, полегшуючи дотримання правил децентралізованими фінансами у різних юрисдикціях.
Майбутнє доведення із нульовим розголошенням у блокчейні
Доведення з нульовим розголошенням, ймовірно, призведуть до нових технологічних інновацій у майбутньому. Деякі майбутні розробки, пов'язані з ZKP, на які варто звернути увагу:
Приватні крос-чейн рівні
В той час, як екосистеми блокчейну та DeFi продовжують зростати і розвиватися, зростає потреба у функціональній сумісності між різними блокчейн-мережами. Приватні крос-чейн рівні дозволять проводити транзакції у різних блокчейн-мережах, зберігаючи при цьому конфіденційність залучених сторін.
zk-STARK
Ще одна область, на яку слід звернути увагу – це ширше використання zk-STARK (прозорого масштабовного аргументу доведення з нульовим розголошенням), нового типу доведення з нульовим розголошенням, яке вважається більш ефективним і безпечним, ніж zk-SNARK. Ще одна перевага zk-STARK перед zk-SNARK полягає в тому, що zk-STARK швидше перевіряється та не вимагає спеціального налаштування.
Зручні набори інструментів
Технологія доведення з нульовим розголошенням може бути складною, і не кожна команда розробників має досвід у цій галузі криптографії. Зручні набори інструментів ZKP можуть допомогти подолати цю прогалину та спростити використання технології розробниками з різним досвідом.
Обмеження доведення з нульовим розголошенням
Доведення з нульовим розголошенням є унікальним методом перевірки достовірності інформації при збереженні конфіденційності, але вони не дають 100% гарантії. Хоча ймовірність перевірки, коли той, хто доводить, бреше, незначна, користувачі повинні знати, що ZKP не є ідеальними.
Крім того, алгоритми, що використовуються у доведеннях з нульовим розголошенням, потребують інтенсивних обчислювальних ресурсів. У деяких типах ZKP необхідні інтенсивні обчислення, оскільки вони потребують великої кількості взаємодій між тими, хто верифікує, та тими, хто доводить. Інші алгоритми є надзвичайно вимогливими до обчислювальних ресурсів, що потенційно може обмежити застосування ZKP.
Підсумки
Доведення з нульовим розголошенням швидко привертають увагу через їхні унікальні властивості збереження конфіденційності та потенціалу масштабування. Зростання застосування цієї технології в блокчейні, криптовалюті та DeFi, ймовірно, принесе більше інноваційних послуг, які в свою чергу принесуть велику користь користувачам. Очікується, що доведення з нульовим розголошенням відіграватимуть вирішальну роль у створенні безпечних, приватних та ефективних екосистем dApp.