O sistema de provas de conhecimento zero remonta a 1985, proposto por Goldwasser, Micali e Rackoff no artigo "A complexidade do conhecimento em sistemas de provas interativas". Esta teoria explora como, em sistemas interativos, se pode provar a veracidade de uma afirmação de forma a trocar conhecimento zero através de um número limitado de interações. Os primeiros sistemas de provas de conhecimento zero apresentavam deficiências em termos de praticidade, sendo principalmente limitados à pesquisa teórica.
Nos últimos dez anos, a tecnologia zk-SNARKs teve um rápido desenvolvimento, tornando-se uma importante direção no campo da criptografia. Entre elas, a construção de protocolos de zk-SNARKs gerais, não interativos e com tamanho de prova limitado é uma das direções chave de exploração. O desafio central dos zk-SNARKs está em buscar um equilíbrio entre a velocidade de prova, a velocidade de verificação e o tamanho da prova.
Em 2010, o artigo de Groth intitulado "Provas de Conhecimento Zero Não Interativas de Curto Prazo Baseadas em Emparelhamentos" foi um marco importante no campo do ZKP, estabelecendo a base teórica para zk-SNARKs. Em 2015, a Zcash aplicou provas de conhecimento zero na proteção da privacidade das transações, iniciando a ampla aplicação do ZKP no campo da blockchain.
Desde então, vários resultados acadêmicos impulsionaram o desenvolvimento do zk-SNARKs:
O protocolo Pinocchio de 2013 melhorou a eficiência da prova e da verificação
O algoritmo Groth16 de 2016 otimizou ainda mais o tamanho da prova e a velocidade de verificação
O algoritmo Bulletproofs proposto em 2017 conseguiu uma rápida transição da teoria para a aplicação.
O protocolo zk-STARKs proposto em 2018 não requer configuração de confiança, abrindo novas direções de pesquisa.
Outros avanços importantes incluem PLONK, Halo2, entre outros, que melhoraram os zk-SNARKs.
zk-SNARKs principais aplicações
zk-SNARKs atualmente são aplicados principalmente em duas áreas: proteção de privacidade e escalabilidade.
proteção de privacidade
Projetos de transações privadas iniciais como Zcash e Monero impulsionaram o desenvolvimento de aplicações de proteção da privacidade. Embora a demanda por transações privadas não seja tão proeminente como se esperava, continua a ser uma direção de aplicação importante.
Tomando o Zcash como exemplo, o processo de realização de transações privadas usando zk-SNARKs inclui: configuração do sistema, geração de chaves, cunhagem, geração de provas de transação, verificação e recebimento, entre outros passos. No entanto, o design do Zcash baseado no modelo UTXO também apresenta algumas limitações.
O Tornado Cash utiliza um design de pool de mistura de moedas único, baseado na rede Ethereum, oferecendo uma solução de proteção de privacidade mais genérica. Suas características principais incluem restrições de acesso, prevenção de double-spending, provas e notificações de revogação vinculadas, entre outras.
escalabilidade
As soluções de escalabilidade ZK podem ser aplicadas a redes de camada um (como Mina) ou redes de camada dois (ZK Rollup). Os papéis principais do ZK Rollup incluem Sequencer e Aggregator, sendo o primeiro responsável por empacotar transações e o segundo responsável por agrupar transações e gerar zk-SNARKs.
As vantagens do ZK Rollup incluem baixos custos, rápida finalização e proteção da privacidade, mas também enfrenta desafios como alta carga computacional e testes de segurança. Os principais projetos de ZK Rollup no mercado atualmente incluem StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre outros.
Esses projetos escolhem principalmente entre SNARK (e suas versões aprimoradas) e STARK na trajetória técnica, enquanto se concentram no nível de suporte ao EVM. A compatibilidade com EVM é um tema importante, que afeta o ecossistema de desenvolvedores e o cenário competitivo dos projetos.
O princípio básico do zk-SNARKs
ZK-SNARK (zk-SNARKs) é a tecnologia de prova de conhecimento zero amplamente utilizada atualmente. Suas características principais incluem zero conhecimento, concisão, não interatividade, confiabilidade e a capacidade de extração de conhecimento.
O princípio da prova zk-SNARK de Groth16 inclui principalmente os seguintes passos:
Converter o problema em circuitos
Converter o circuito para a forma R1CS
Converter R1CS para a forma QAP
Estabelecer uma configuração confiável, gerar chaves de prova e chaves de verificação
Gerar e verificar provas zk-SNARKs
A rápida evolução da tecnologia zk-SNARKs está impulsionando sua aplicação na blockchain e em áreas mais amplas, com a expectativa de desempenhar um papel ainda maior na proteção da privacidade, escalabilidade, entre outros.
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DeepRabbitHole
· 17h atrás
A pesquisa teórica não serve para nada, certo?
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PerpetualLonger
· 08-03 01:28
Este objeto é a ferramenta perfeita para comprar na baixa do próximo bull run! Posição completa Tudo em zk-SNARKs zona O grande bull run já começou, confie em mim.
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SighingCashier
· 08-03 01:27
Este algoritmo está tão complexo que é melhor ficar contente em segredo.
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rugpull_ptsd
· 08-03 01:27
Esta coisa realmente consegue evitar rug?
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ParanoiaKing
· 08-03 01:22
Essa coisa parece complicada.
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Lonely_Validator
· 08-03 01:03
Rodou e não consegui entender
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DataChief
· 08-03 00:59
Falando claramente, não é apenas criptografia, certo? Fazendo tudo isso parecer tão grandioso.
zk-SNARKs: A evolução e as perspectivas de aplicação da teoria à prática
zk-SNARKs的发展历程与应用前景
zk-SNARKs: Origens e Desenvolvimento
O sistema de provas de conhecimento zero remonta a 1985, proposto por Goldwasser, Micali e Rackoff no artigo "A complexidade do conhecimento em sistemas de provas interativas". Esta teoria explora como, em sistemas interativos, se pode provar a veracidade de uma afirmação de forma a trocar conhecimento zero através de um número limitado de interações. Os primeiros sistemas de provas de conhecimento zero apresentavam deficiências em termos de praticidade, sendo principalmente limitados à pesquisa teórica.
Nos últimos dez anos, a tecnologia zk-SNARKs teve um rápido desenvolvimento, tornando-se uma importante direção no campo da criptografia. Entre elas, a construção de protocolos de zk-SNARKs gerais, não interativos e com tamanho de prova limitado é uma das direções chave de exploração. O desafio central dos zk-SNARKs está em buscar um equilíbrio entre a velocidade de prova, a velocidade de verificação e o tamanho da prova.
Em 2010, o artigo de Groth intitulado "Provas de Conhecimento Zero Não Interativas de Curto Prazo Baseadas em Emparelhamentos" foi um marco importante no campo do ZKP, estabelecendo a base teórica para zk-SNARKs. Em 2015, a Zcash aplicou provas de conhecimento zero na proteção da privacidade das transações, iniciando a ampla aplicação do ZKP no campo da blockchain.
Desde então, vários resultados acadêmicos impulsionaram o desenvolvimento do zk-SNARKs:
Outros avanços importantes incluem PLONK, Halo2, entre outros, que melhoraram os zk-SNARKs.
zk-SNARKs principais aplicações
zk-SNARKs atualmente são aplicados principalmente em duas áreas: proteção de privacidade e escalabilidade.
proteção de privacidade
Projetos de transações privadas iniciais como Zcash e Monero impulsionaram o desenvolvimento de aplicações de proteção da privacidade. Embora a demanda por transações privadas não seja tão proeminente como se esperava, continua a ser uma direção de aplicação importante.
Tomando o Zcash como exemplo, o processo de realização de transações privadas usando zk-SNARKs inclui: configuração do sistema, geração de chaves, cunhagem, geração de provas de transação, verificação e recebimento, entre outros passos. No entanto, o design do Zcash baseado no modelo UTXO também apresenta algumas limitações.
O Tornado Cash utiliza um design de pool de mistura de moedas único, baseado na rede Ethereum, oferecendo uma solução de proteção de privacidade mais genérica. Suas características principais incluem restrições de acesso, prevenção de double-spending, provas e notificações de revogação vinculadas, entre outras.
escalabilidade
As soluções de escalabilidade ZK podem ser aplicadas a redes de camada um (como Mina) ou redes de camada dois (ZK Rollup). Os papéis principais do ZK Rollup incluem Sequencer e Aggregator, sendo o primeiro responsável por empacotar transações e o segundo responsável por agrupar transações e gerar zk-SNARKs.
As vantagens do ZK Rollup incluem baixos custos, rápida finalização e proteção da privacidade, mas também enfrenta desafios como alta carga computacional e testes de segurança. Os principais projetos de ZK Rollup no mercado atualmente incluem StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll, entre outros.
Esses projetos escolhem principalmente entre SNARK (e suas versões aprimoradas) e STARK na trajetória técnica, enquanto se concentram no nível de suporte ao EVM. A compatibilidade com EVM é um tema importante, que afeta o ecossistema de desenvolvedores e o cenário competitivo dos projetos.
O princípio básico do zk-SNARKs
ZK-SNARK (zk-SNARKs) é a tecnologia de prova de conhecimento zero amplamente utilizada atualmente. Suas características principais incluem zero conhecimento, concisão, não interatividade, confiabilidade e a capacidade de extração de conhecimento.
O princípio da prova zk-SNARK de Groth16 inclui principalmente os seguintes passos:
A rápida evolução da tecnologia zk-SNARKs está impulsionando sua aplicação na blockchain e em áreas mais amplas, com a expectativa de desempenhar um papel ainda maior na proteção da privacidade, escalabilidade, entre outros.