تاريخ التطوير وآفاق التطبيق لبراهين المعرفة الصفرية
zk-SNARKs الأصل والتطور
نظام إثبات المعرفة الصفرية يمكن تتبعه في الأصل إلى عام 1985، عندما طرحه Goldwasser وMicali وRackoff في ورقتهم البحثية "تعقيد المعرفة في أنظمة الإثبات التفاعلية". تتناول هذه النظرية كيفية إثبات صحة بيان ما بطريقة تبادل المعرفة الصفرية من خلال عدد محدود من التفاعلات في الأنظمة التفاعلية. كانت أنظمة الإثبات المعرفة الصفرية المبكرة تعاني من نقص في الجوانب العملية، وكانت تقتصر بشكل رئيسي على البحث النظري.
على مدى العقد الماضي، شهدت تقنية zk-SNARKs تطورًا سريعًا، وأصبحت اتجاهًا مهمًا في مجال التشفير. ومن بين ذلك، فإن بناء بروتوكولات zk-SNARKs العامة وغير التفاعلية، ذات حجم إثبات محدود، هو أحد الاتجاهات الرئيسية في البحث. التحدي الأساسي في zk-SNARKs يكمن في السعي لتحقيق التوازن بين سرعة الإثبات، وسرعة التحقق، وحجم الإثبات.
في عام 2010، كانت ورقة Groth التي نُشرت بعنوان "إثبات المعرفة الصفرية القصير غير التفاعلي القائم على الاقتران" خطوة مهمة في مجال ZKP، حيث وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، قامت Zcash بتطبيق إثبات المعرفة الصفرية في حماية خصوصية المعاملات، مما أطلق الاستخدام الواسع لـ ZKP في مجال blockchain.
بعد ذلك، ساهمت العديد من الإنجازات الأكاديمية في دفع تطوير zk-SNARKs:
بروتوكول بينوكيو لعام 2013 حسّن كفاءة الإثبات والتحقق
خوارزمية Groth16 لعام 2016 حسّنت بشكل أكبر من حجم الإثبات وسرعة التحقق
تم تقديم خوارزمية Bulletproofs في عام 2017 والتي حققت التحول السريع من النظرية إلى التطبيق
تم تقديم بروتوكول zk-STARKs في عام 2018 بدون إعداد موثوق، مما فتح آفاق جديدة للبحث
تشمل التطورات المهمة الأخرى PLONK و Halo2، وكلاهما أجرى تحسينات على zk-SNARKs.
zk-SNARKs التطبيقات الرئيسية
zk-SNARKs حالياً تُستخدم بشكل رئيسي في مجالي حماية الخصوصية والتوسع.
حماية الخصوصية
لقد دفعت مشاريع التداول الخاصة المبكرة مثل Zcash و Monero تطوير تطبيقات حماية الخصوصية. على الرغم من أن الطلب على التداول الخاص ليس بارزًا كما كان متوقعًا، إلا أنه لا يزال اتجاهًا مهمًا في التطبيقات.
خذ Zcash كمثال، فإن عملية تنفيذ معاملات الخصوصية باستخدام zk-SNARKs تشمل: إعداد النظام، توليد المفاتيح، السك، توليد إثبات المعاملة، التحقق والاستلام وغيرها من الخطوات. ومع ذلك، فإن تصميم Zcash المستند إلى نموذج UTXO له أيضًا بعض القيود.
تورنادو كاش يستخدم تصميم حوض خلط كبير واحد، قائم على شبكة إيثيريوم، ويقدم حلاً أكثر عمومية لحماية الخصوصية. تشمل الخصائص الأساسية له قيود الوصول، ومنع الإنفاق المزدوج، وإثباتات مرتبطة بإشعارات الإلغاء.
توسيع
يمكن تطبيق حلول توسيع ZK على الشبكات من الطبقة الأولى (مثل Mina) أو الشبكات من الطبقة الثانية (ZK Rollup). تشمل الأدوار الأساسية في ZK Rollup Sequencer و Aggregator، حيث يتولى الأول مسؤولية تجميع المعاملات، بينما يتولى الثاني مسؤولية دمج المعاملات وإنتاج zk-SNARKs.
تتمثل مزايا ZK Rollup في انخفاض الرسوم، وسرعة الانتهاء، وحماية الخصوصية، ولكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير، واختبارات الأمان. تشمل المشاريع الرئيسية لـ ZK Rollup في السوق حاليًا StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez/Miden و Loopring و Scroll.
تختار هذه المشاريع بشكل رئيسي بين SNARK (وإصداراته المحسّنة) و STARK على المسار الفني، مع التركيز على مستوى الدعم لـ EVM. تعتبر قابلية التوافق مع EVM موضوعًا مهمًا يؤثر على بيئة المطورين وترتيب المنافسة بين المشاريع.
المبادئ الأساسية لـ zk-SNARKs
ZK-SNARK (zk-SNARKs) هي تقنية إثبات المعرفة الصفرية المستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحالي. تشمل الخصائص الأساسية لها: الخصوصية المطلقة، البساطة، عدم التفاعل، الموثوقية، وقابلية استخراج المعرفة.
مبدأ إثبات zk-SNARKs لـ Groth16 يتضمن الخطوات التالية:
تحويل المشكلة إلى دائرة
تحويل الدائرة إلى شكل R1CS
تحويل R1CS إلى شكل QAP
إنشاء إعدادات موثوقة، وإنشاء مفتاح الإثبات ومفتاح التحقق
توليد والتحقق من zk-SNARKs
تسريع تطوير تقنية zk-SNARKs يدفع تطبيقها في مجال البلوكشين ومجالات أوسع، ومن المتوقع أن تلعب دورًا أكبر في حماية الخصوصية وتوسيع السعة في المستقبل.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 18
أعجبني
18
7
مشاركة
تعليق
0/400
DeepRabbitHole
· 08-04 03:06
البحث النظري ليس له فائدة كبيرة، أليس كذلك؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
PerpetualLonger
· 08-03 01:28
هذه الأداة هي سلاح شراء الانخفاض في السوق الصاعدة القادمة! مركز مكتمل الجميع مشارك zk-SNARKs منطقة لقد بدأت السوق الصاعدة بالفعل ثق بي.
شاهد النسخة الأصليةرد0
SighingCashier
· 08-03 01:27
هذه الخوارزمية مكتوبة بتعقيد شديد، لذا دعنا نحتفل في سر.
شاهد النسخة الأصليةرد0
rugpull_ptsd
· 08-03 01:27
هل يمكن لهذا الشيء حقًا منع الاحتيال؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
ParanoiaKing
· 08-03 01:22
هذا الشيء يبدو معقدًا جدًا.
شاهد النسخة الأصليةرد0
Lonely_Validator
· 08-03 01:03
دارت ولم أفهم.
شاهد النسخة الأصليةرد0
DataChief
· 08-03 00:59
بصراحة، ألا يعني ذلك التشفير؟ كل هذا يبدو متكلفًا جدًا.
تقنية zk-SNARKs: التطور من النظرية إلى الممارسة وآفاق التطبيق
تاريخ التطوير وآفاق التطبيق لبراهين المعرفة الصفرية
zk-SNARKs الأصل والتطور
نظام إثبات المعرفة الصفرية يمكن تتبعه في الأصل إلى عام 1985، عندما طرحه Goldwasser وMicali وRackoff في ورقتهم البحثية "تعقيد المعرفة في أنظمة الإثبات التفاعلية". تتناول هذه النظرية كيفية إثبات صحة بيان ما بطريقة تبادل المعرفة الصفرية من خلال عدد محدود من التفاعلات في الأنظمة التفاعلية. كانت أنظمة الإثبات المعرفة الصفرية المبكرة تعاني من نقص في الجوانب العملية، وكانت تقتصر بشكل رئيسي على البحث النظري.
على مدى العقد الماضي، شهدت تقنية zk-SNARKs تطورًا سريعًا، وأصبحت اتجاهًا مهمًا في مجال التشفير. ومن بين ذلك، فإن بناء بروتوكولات zk-SNARKs العامة وغير التفاعلية، ذات حجم إثبات محدود، هو أحد الاتجاهات الرئيسية في البحث. التحدي الأساسي في zk-SNARKs يكمن في السعي لتحقيق التوازن بين سرعة الإثبات، وسرعة التحقق، وحجم الإثبات.
في عام 2010، كانت ورقة Groth التي نُشرت بعنوان "إثبات المعرفة الصفرية القصير غير التفاعلي القائم على الاقتران" خطوة مهمة في مجال ZKP، حيث وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، قامت Zcash بتطبيق إثبات المعرفة الصفرية في حماية خصوصية المعاملات، مما أطلق الاستخدام الواسع لـ ZKP في مجال blockchain.
بعد ذلك، ساهمت العديد من الإنجازات الأكاديمية في دفع تطوير zk-SNARKs:
تشمل التطورات المهمة الأخرى PLONK و Halo2، وكلاهما أجرى تحسينات على zk-SNARKs.
zk-SNARKs التطبيقات الرئيسية
zk-SNARKs حالياً تُستخدم بشكل رئيسي في مجالي حماية الخصوصية والتوسع.
حماية الخصوصية
لقد دفعت مشاريع التداول الخاصة المبكرة مثل Zcash و Monero تطوير تطبيقات حماية الخصوصية. على الرغم من أن الطلب على التداول الخاص ليس بارزًا كما كان متوقعًا، إلا أنه لا يزال اتجاهًا مهمًا في التطبيقات.
خذ Zcash كمثال، فإن عملية تنفيذ معاملات الخصوصية باستخدام zk-SNARKs تشمل: إعداد النظام، توليد المفاتيح، السك، توليد إثبات المعاملة، التحقق والاستلام وغيرها من الخطوات. ومع ذلك، فإن تصميم Zcash المستند إلى نموذج UTXO له أيضًا بعض القيود.
تورنادو كاش يستخدم تصميم حوض خلط كبير واحد، قائم على شبكة إيثيريوم، ويقدم حلاً أكثر عمومية لحماية الخصوصية. تشمل الخصائص الأساسية له قيود الوصول، ومنع الإنفاق المزدوج، وإثباتات مرتبطة بإشعارات الإلغاء.
توسيع
يمكن تطبيق حلول توسيع ZK على الشبكات من الطبقة الأولى (مثل Mina) أو الشبكات من الطبقة الثانية (ZK Rollup). تشمل الأدوار الأساسية في ZK Rollup Sequencer و Aggregator، حيث يتولى الأول مسؤولية تجميع المعاملات، بينما يتولى الثاني مسؤولية دمج المعاملات وإنتاج zk-SNARKs.
تتمثل مزايا ZK Rollup في انخفاض الرسوم، وسرعة الانتهاء، وحماية الخصوصية، ولكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير، واختبارات الأمان. تشمل المشاريع الرئيسية لـ ZK Rollup في السوق حاليًا StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez/Miden و Loopring و Scroll.
تختار هذه المشاريع بشكل رئيسي بين SNARK (وإصداراته المحسّنة) و STARK على المسار الفني، مع التركيز على مستوى الدعم لـ EVM. تعتبر قابلية التوافق مع EVM موضوعًا مهمًا يؤثر على بيئة المطورين وترتيب المنافسة بين المشاريع.
المبادئ الأساسية لـ zk-SNARKs
ZK-SNARK (zk-SNARKs) هي تقنية إثبات المعرفة الصفرية المستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحالي. تشمل الخصائص الأساسية لها: الخصوصية المطلقة، البساطة، عدم التفاعل، الموثوقية، وقابلية استخراج المعرفة.
مبدأ إثبات zk-SNARKs لـ Groth16 يتضمن الخطوات التالية:
تسريع تطوير تقنية zk-SNARKs يدفع تطبيقها في مجال البلوكشين ومجالات أوسع، ومن المتوقع أن تلعب دورًا أكبر في حماية الخصوصية وتوسيع السعة في المستقبل.