Bài viết này được đóng góp từ cộng đồng. Tác giả là Kenny Li, người đồng sáng lập Manta Network - một giao thức Layer 1 về quyền riêng tư có thể lập trình và hoạt động bởi công nghệ bằng chứng Zero-knowledge.
Tóm lược
Zero-knowledge Proof (ZKP) là một công nghệ mật mã cho phép xác minh tính xác thực của một phần thông tin mà không tiết lộ chính thông tin đó. Công nghệ này ngày càng quan trọng với blockchain, tiền mã hóa và tài chính phi tập trung (DeFi) trong việc tăng cường quyền riêng tư và bảo mật.
Nhiều dự án DeFi đã sử dụng ZKP để cung cấp cho người dùng quyền riêng tư và bảo mật tốt hơn cho các dịch vụ như cho vay, mượn và giao dịch. Một số blockchain layer 1 đang thêm các roll-up dựa trên ZKP hoặc zkEVM. Bằng chứng Zero-knowledge dự kiến sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực blockchain và Web3 vì các ứng dụng của chúng dự kiến sẽ được áp dụng rộng rãi hơn.
Bằng chứng Zero-knowledge hoạt động như thế nào?
Zero-Knowledge Proof (Bằng chứng không tri thức) là một phương pháp mà một bên (người chứng minh) có thể chứng minh cho một bên khác (người xác minh) rằng một tuyên bố là đúng mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào. Điều này đặc biệt hữu ích khi thông tin nhạy cảm và người chứng minh không muốn người xác minh có quyền truy cập vào thông tin đó.
Người chứng minh cung cấp bằng chứng toán học mà chỉ họ mới có thể tạo ra và người xác minh có thể sử dụng bằng chứng này để xác minh tính xác thực của tuyên bố. Tuy nhiên, họ không thể sử dụng bằng chứng để xây dựng lại thông tin ban đầu.
Hãy tưởng tượng một đường hầm có hai lối vào, A và B. Có một cánh cửa bị khóa với mã bí mật chặn lối đi duy nhất và ngăn mọi người đi qua đường hầm từ đầu này sang đầu kia (A đến B). Bạn biết mã bí mật và muốn bán nó cho bà X, người muốn vào đường hầm.
Bạn muốn bà X thanh toán trước cho bạn nhưng bà X lại muốn trước tiên bạn phải chứng minh rằng bạn thực sự biết mã này. Trong trường hợp này, bà X có thể làm như vậy bằng cách đứng trước đường hầm và quan sát bạn bước vào một trong các lối vào và đi ra khỏi lối kia. Bằng cách này, bà ấy có thể tin rằng bạn thực sự biết mã bí mật.
Tại sao cần sử dụng Bằng chứng Zero-knowledge?
Sự phổ biến của Bằng chứng Zero-knowledgeroof trong lĩnh vực blockchain và tiền mã hóa được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về quyền riêng tư và bảo mật trong các giao dịch kỹ thuật số. Với sự phát triển của công nghệ blockchain và tiền mã hóa, nhu cầu về việc xác minh giao dịch mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm ngày càng tăng — mà điều này ZKP có thể đáp ứng.
Bằng chứng Zero-knowledge đã thu hút được nhiều sự chú ý và quan tâm hơn trong những năm gần đây, với nhiều giao thức sử dụng ZKP đã được tung ra và các blockchain lớn đã xây dựng các bản roll-up không tri thức. Một dấu hiệu rõ ràng về mức độ phổ biến của Bằng chứng Zero-knowledge đã được thấy tại hội nghị DevCon 2022, nơi có hơn 20% tổng số cuộc thảo luận là về công nghệ này.
Những sự phát triển chính
Một bước phát triển quan trọng với Bằng chứng Zero-knowledge là việc tăng cường sử dụng zk-SNARK, một loại ZKP cụ thể. zk-SNARK đã được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng DeFi khác nhau, chẳng hạn như giao dịch token riêng tư, cho vay và vay được bảo vệ. Một bước phát triển quan trọng khác với Bằng chứng Zero-knowledge là sự tập trung ngày càng tăng vào khả năng mở rộng và hiệu suất thông qua zkRoll-up.
Các zk-SNARK
Đối số Zero-knowledge không tương tác cô đọng (zk-SNARK) là một loại bằng chứng Zero-knowledge cụ thể cho phép xác minh một tuyên bố mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về chính tuyên bố đó.
zk-SNARK đã được sử dụng trên các ứng dụng như Zcash và hệ thống thanh toán dựa trên blockchain của JP Morgan Chase. Nó cũng được sử dụng như một cách để xác thực máy khách với máy chủ một cách an toàn.
Các zkRoll-up
zkRoll-up là một giải pháp mở rộng quy mô cho các mạng blockchain, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gộp nhiều giao dịch thành một giao dịch lớn hơn, duy nhất, sau đó được ghi lại trên blockchain này. Ví dụ: BNB Chain đã ra mắt mạng thử nghiệm zkBNB được xây dựng trên kiến trúc zkRoll-up vào năm 2022.
zkBNB có thể gộp hàng trăm giao dịch vào một lô ngoại tuyến duy nhất và tạo bằng chứng mật mã để chứng minh tính hợp lệ của tất cả các giao dịch. zkRoll-up cung cấp sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và bảo mật, đồng thời phù hợp với cài đặt quy mô lớn, độ trễ thấp.
Các trường hợp sử dụng của Bằng chứng Zero-knowledge
Bằng chứng Zero-knowledge có nhiều trường hợp sử dụng, một số trường hợp đã được thực hiện; những trường hợp khác dự kiến sẽ trở thành hiện thực trong tương lai. Một số trường hợp sử dụng ZKP chính bao gồm:
Xác minh danh tính kỹ thuật số
Bằng chứng Zero-knowledge có thể được sử dụng để xác minh danh tính của người dùng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin cá nhân nhạy cảm nào. Điều này có thể hữu ích trong các ứng dụng như hệ thống bỏ phiếu kỹ thuật số, trong đó danh tính của cử tri phải được xác minh mà không ảnh hưởng đến tính ẩn danh của họ.
Giao dịch bảo vệ quyền riêng tư
Một trong những trường hợp sử dụng phổ biến nhất đối với bằng chứng zero-knowledge trong tiền mã hóa là kích hoạt các giao dịch bảo vệ quyền riêng tư. Ví dụ: ứng dụng phi tập trung MantaPay (DApp) của Manta Network sử dụng ZKP để cho phép người dùng thực hiện giao dịch trên sàn giao dịch phi tập trung (DEX) mà không tiết lộ danh tính hoặc chi tiết giao dịch của họ. Điều này cho phép người dùng duy trì quyền riêng tư của họ trong khi vẫn có thể sử dụng nền tảng để giao dịch.
Các giao dịch được bảo vệ
Zcash là một loại tiền mã hóa sử dụng bằng chứng zero-knowledge để kích hoạt các giao dịch được bảo vệ. Trong các giao dịch như vậy, địa chỉ người gửi và người nhận, cũng như số tiền giao dịch, bị che khuất khỏi blockchain công khai, mang lại thêm sự riêng tư cho người dùng.
Token hóa và xác minh quyền sở hữu
Bằng chứng Zero-knowledge cũng có thể được sử dụng để token hóa tài sản và xác minh bằng chứng về quyền sở hữu. Ví dụ: một tài sản có thể được mã hóa và bất kỳ bên nào cũng có thể xác minh quyền sở hữu mà không cần tiết lộ công khai bất kỳ thông tin nào khác.
Tuân thủ toàn cầu
Một số quốc gia có các quy định nghiêm ngặt về việc thu thập và chia sẻ thông tin tài chính, điều này có thể gây khó khăn cho các nền tảng phi tập trung trong việc tuân thủ. Bằng chứng không kiến thức có thể được sử dụng để chia sẻ thông tin cần thiết với cơ quan quản lý trong khi vẫn giữ thông tin đó ở chế độ riêng tư với các bên khác.
Điều này có thể giúp thu hẹp khoảng cách giữa các nền tảng phi tập trung và các tổ chức tài chính truyền thống, giúp DeFi dễ dàng tuân thủ các quy định ở các khu vực pháp lý khác nhau.
Tương lai của bằng chứng Zero-Knowledge trong lĩnh vực Blockchain
Bằng chứng Zero-Knowledge có khả năng mang lại những đổi mới công nghệ trong tương lai. Một số phát triển trong tương lai liên quan đến ZKP đáng chú ý bao gồm:
Các lớp bảo mật chuỗi chéo
Khi hệ sinh thái blockchain và DeFi tiếp tục phát triển và phát triển, nhu cầu về khả năng tương tác giữa các mạng blockchain khác nhau ngày càng tăng. Các lớp bảo mật chuỗi chéo sẽ cho phép các giao dịch được thực hiện trên các mạng blockchain khác nhau trong khi vẫn bảo vệ quyền riêng tư của các bên liên quan.
Các zk-SNARK
Một lĩnh vực khác cần lưu ý là việc sử dụng ngày càng nhiều zk-STARK (đối số kiến thức minh bạch có thể mở rộng bằng không tri thức), một loại Bằng chứng Zero-knowledge mới hơn được xem là hiệu quả và an toàn hơn zk-SNARK. Một ưu điểm khác của zk-STARK so với zk-SNARK là zk-SNARK trước đây được xác minh nhanh hơn và không yêu cầu thiết lập đáng tin cậy.
Bộ công cụ thân thiện với người dùng
Công nghệ bằng chứng không kiến thức có thể phức tạp và không phải nhóm phát triển nào cũng có chuyên môn trong lĩnh vực mật mã cụ thể này. Bộ công cụ ZKP thân thiện với người dùng có thể giúp thu hẹp khoảng cách này và giúp các nhà phát triển có nền tảng khác nhau sử dụng công nghệ dễ dàng hơn.
Hạn chế của Bằng chứng Zero-Knowledge
Bằng chứng Zero-Knowledge là một phương pháp độc đáo để xác minh tính xác thực của thông tin trong khi bảo vệ quyền riêng tư, nhưng chúng không đảm bảo 100%. Mặc dù xác suất xác minh khi người chứng minh nói dối là không đáng kể, nhưng người dùng nên lưu ý rằng ZKP không phải là hoàn hảo.
Ngoài ra, các thuật toán được sử dụng bởi Bằng chứng Zero-knowledge cần tài nguyên điện toán cường độ cao. Trong một số loại ZKP, thực hiện điện toán chuyên sâu là cần thiết vì chúng yêu cầu nhiều tương tác giữa người xác minh và người chứng minh. Ở nhiều nơi, các thuật toán cực kỳ phức tạp về mặt tính toán và điều này có khả năng hạn chế các ứng dụng của ZKP.
Tổng kết
Bằng chứng Zero-knowledge đã nhanh chóng được sự chú ý vì các đặc tính độc đáo về khả năng bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô. Ứng dụng ngày càng tăng của công nghệ này trong lĩnh vực blockchain, tiền mã hóa và DeFi có thể sẽ mang lại nhiều dịch vụ sáng tạo hơn, mang lại lợi ích lớn cho người dùng. Bằng chứng Zero-knowledge dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các hệ sinh thái DApp an toàn, riêng tư và hiệu quả hơn.