تاريخ التطوير وآفاق التطبيق لبراهين المعرفة الصفرية
zk-SNARKs تاريخها
بدأت عملية تحديث نظام إثبات المعرفة الصفرية في عام 1985. وقد اقترح Goldwasser وMicali وRackoff مفهوم إثبات المعرفة الصفرية في الأنظمة التفاعلية في ورقتهم. تناقش هذه النظرية بشكل رئيسي كيفية إثبات صحة بيان ما بأقل قدر من تبادل المعلومات خلال العملية التفاعلية. على الرغم من أن هذه الطريقة صحيحة من الناحية الاحتمالية، إلا أنها لا تزال تواجه بعض القيود.
ثم أدى تطور الأنظمة غير التفاعلية إلى تحسين إثباتات المعرفة الصفرية. ومع ذلك، لا تزال أنظمة إثبات المعرفة الصفرية المبكرة تعاني من نقص في الجوانب العملية، حيث كانت تقتصر بشكل رئيسي على المستوى النظري. حتى العقد الماضي، مع صعود علم التشفير في مجال العملات المشفرة، بدأت إثباتات المعرفة الصفرية تأخذ مكانها في الصدارة، لتصبح اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
تحقق اختراق رئيسي في إثبات المعرفة الصفرية في عام 2010. وضعت الورقة التي نشرها غروث الأساس النظري لما يعرف لاحقًا بـ zk-SNARKs. في عام 2015، قام مشروع Z-cash بتطبيق إثبات المعرفة الصفرية في حماية خصوصية المعاملات، مما أطلق العنان لدمج إثبات المعرفة الصفرية مع العقود الذكية، مما وسع بشكل كبير من مجالات تطبيقه.
خلال هذه الفترة، تشمل بعض الإنجازات الأكاديمية المهمة:
بروتوكول بينوكيو لعام 2013، والذي عزز بشكل كبير من كفاءة الإثبات والتحقق.
خوارزمية Groth16 لعام 2016، والتي قامت بتبسيط حجم الإثبات وزيادة كفاءة التحقق.
خوارزمية Bulletproofs التي تم اقتراحها في عام 2017، تحقق إثباتات عدم المعرفة غير التفاعلية بسرعة.
تم تقديم ZK-STARKs في عام 2018، مما فتح اتجاهًا جديدًا لا يتطلب إعدادًا موثوقًا.
بالإضافة إلى ذلك، فإن البروتوكولات الناشئة مثل PLONK و Halo2 قد جلبت تحسينات مهمة لـ zk-SNARKs.
zk-SNARKs الاستخدامات الرئيسية
zk-SNARKs حاليا تُستخدم بشكل رئيسي في مجالين: حماية الخصوصية وتوسيع القدرة.
فيما يتعلق بحماية الخصوصية، كانت المشاريع المبكرة مثل Zcash وMonero قد أثارت اهتماماً واسعاً. ومع ذلك، لم تصل الطلبات الفعلية على المعاملات الخاصة إلى التوقعات، مما جعل هذه المشاريع تتلاشى تدريجياً من الرؤية السائدة.
بالمقارنة، أصبحت الحاجة إلى توسيع نطاق الشبكة ملحة بشكل متزايد. خاصة منذ أن انتقلت الإيثيريوم في عام 2020 إلى مسار التوسع القائم على rollup، أصبحت حلول التوسع المعتمدة على zk-SNARKs مرة أخرى في دائرة اهتمام الصناعة.
تطبيقات المعاملات الخاصة
تشمل مشاريع التداول الخاصة التي تم تنفيذها:
Zcash وTornado باستخدام تقنية zk-SNARKs
مونيرو مع مضاد للرصاص
خذ Zcash كمثال، فإن عملية تداول zk-SNARKs تشمل إعداد النظام، توليد المفاتيح، سك العملات، التحويل، التحقق والاستلام. ومع ذلك، فإن Zcash لديها بعض القيود، مثل صعوبة تكاملها مع التطبيقات الأخرى، ونسبة استخدام المعاملات الخاصة ليست مرتفعة.
بالمقارنة، يتميز تصميم Tornado بوجود بركة خلط واحدة كبيرة، مما يجعله أكثر شمولاً، وهو يعمل على شبكة إيثيريوم. يضمن Tornado Cash أنه يمكن سحب الرموز المودعة فقط، وأن كل رمز يمكن سحبه مرة واحدة فقط، مع ضمان مستوى عالٍ من الأمان.
من الجدير بالذكر أن الخبراء في الصناعة يرون أن تنفيذ تقنيات حماية الخصوصية أسهل نسبيًا من التوسع. إذا تمكنت خطة التوسع من النجاح، فلن تكون حماية الخصوصية مشكلة بعد الآن.
تطبيق التوسع
يمكن تقسيم تطبيقات zk-SNARKs في مجال التوسع إلى شبكة من الطبقة الأولى ( مثل Mina ) والشبكة من الطبقة الثانية ( أي zk-rollup ). قد يكون مفهوم zk-rollup قد نشأ لأول مرة من مقالة كتبها فيتالك في عام 2018.
تتضمن zk-rollup بشكل رئيسي نوعين من الأدوار: Sequencer مسؤول عن تجميع المعاملات، وAggregator مسؤول عن دمج المعاملات وتوليد zk-SNARKs. ستتم مقارنة هذا الإثبات مع حالة الشبكة من الطبقة الأولى، مما يؤدي إلى تحديث شجرة حالة الإيثيريوم.
تتمثل مزايا zk-rollup في انخفاض التكاليف، وسرعة الحسم، وحماية الخصوصية، ولكن هناك أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير والحاجة إلى إعداد موثوق.
المشاريع المنافسة في السوق حاليًا تشمل StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez و Miden و Loopring و Scroll وغيرها. تركز هذه المشاريع في مسارها التقني بشكل أساسي على zk-SNARKs ونسخها المحسنة ( و STARK، مع إيلاء اهتمام لدرجة دعم EVM.
من الجدير بالذكر أن توافق نظام الإثباتات الصفرية مع EVM كان دائمًا تحديًا. تحتاج المشاريع عادةً إلى الموازنة بين الاثنين، أو تصميم آلة افتراضية جديدة لتحقيق التوافق. في السنوات الأخيرة، أدت التقدمات التكنولوجية السريعة إلى تحسين كبير في توافق EVM، مما سيكون له تأثير هام على بيئة تطوير الإثباتات الصفرية ومشهد المنافسة.
![HashKey ZK 101 الإصدار الأول: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-71caf28a21ad2fe4d425921027b70522.webp(
مبادئ zk-SNARK الأساسية
يجب أن تلبي zk-SNARKs خصائص التكامل والموثوقية والمعرفة الصفرية. zk-SNARK) هو أحد أكثر حلول إثبات المعرفة الصفرية استخدامًا حاليًا.
تتضمن عملية إثبات zk-SNARKs الخطوات التالية:
تحويل المشكلة إلى دائرة
تحويل الدائرة إلى شكل R1CS
تحويل R1CS إلى شكل QAP
إنشاء إعداد موثوق، إنشاء مفتاح الإثبات ومفتاح التحقق
توليد والتحقق من zk-SNARKs
تضمن هذه العملية خصائص عدم المعرفة، والاختصار، وعدم التفاعل للإثبات، مع ضمان موثوقية المعرفة والحساب.
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 12
أعجبني
12
6
إعادة النشر
مشاركة
تعليق
0/400
AirdropworkerZhang
· 07-09 12:10
أها، هذه الشيء سيصبح مشهوراً عاجلاً أم آجلاً!
شاهد النسخة الأصليةرد0
OnChainArchaeologist
· 07-09 10:56
لا تفهم ورقة أكاديمية شيئاً
شاهد النسخة الأصليةرد0
WenAirdrop
· 07-08 20:58
لا تتردد في التخلي عن أي مشروع $ZK
شاهد النسخة الأصليةرد0
MemecoinResearcher
· 07-08 20:57
السير، إجراء تحليل المشاعر على إثباتات zk... علاقة مع القمر: 420% ( ثق بي يا أخي )
العمق تحليل: تطور zk-SNARKs وآفاق تطبيقها في Web3
تاريخ التطوير وآفاق التطبيق لبراهين المعرفة الصفرية
zk-SNARKs تاريخها
بدأت عملية تحديث نظام إثبات المعرفة الصفرية في عام 1985. وقد اقترح Goldwasser وMicali وRackoff مفهوم إثبات المعرفة الصفرية في الأنظمة التفاعلية في ورقتهم. تناقش هذه النظرية بشكل رئيسي كيفية إثبات صحة بيان ما بأقل قدر من تبادل المعلومات خلال العملية التفاعلية. على الرغم من أن هذه الطريقة صحيحة من الناحية الاحتمالية، إلا أنها لا تزال تواجه بعض القيود.
ثم أدى تطور الأنظمة غير التفاعلية إلى تحسين إثباتات المعرفة الصفرية. ومع ذلك، لا تزال أنظمة إثبات المعرفة الصفرية المبكرة تعاني من نقص في الجوانب العملية، حيث كانت تقتصر بشكل رئيسي على المستوى النظري. حتى العقد الماضي، مع صعود علم التشفير في مجال العملات المشفرة، بدأت إثباتات المعرفة الصفرية تأخذ مكانها في الصدارة، لتصبح اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
تحقق اختراق رئيسي في إثبات المعرفة الصفرية في عام 2010. وضعت الورقة التي نشرها غروث الأساس النظري لما يعرف لاحقًا بـ zk-SNARKs. في عام 2015، قام مشروع Z-cash بتطبيق إثبات المعرفة الصفرية في حماية خصوصية المعاملات، مما أطلق العنان لدمج إثبات المعرفة الصفرية مع العقود الذكية، مما وسع بشكل كبير من مجالات تطبيقه.
خلال هذه الفترة، تشمل بعض الإنجازات الأكاديمية المهمة:
بالإضافة إلى ذلك، فإن البروتوكولات الناشئة مثل PLONK و Halo2 قد جلبت تحسينات مهمة لـ zk-SNARKs.
zk-SNARKs الاستخدامات الرئيسية
zk-SNARKs حاليا تُستخدم بشكل رئيسي في مجالين: حماية الخصوصية وتوسيع القدرة.
فيما يتعلق بحماية الخصوصية، كانت المشاريع المبكرة مثل Zcash وMonero قد أثارت اهتماماً واسعاً. ومع ذلك، لم تصل الطلبات الفعلية على المعاملات الخاصة إلى التوقعات، مما جعل هذه المشاريع تتلاشى تدريجياً من الرؤية السائدة.
بالمقارنة، أصبحت الحاجة إلى توسيع نطاق الشبكة ملحة بشكل متزايد. خاصة منذ أن انتقلت الإيثيريوم في عام 2020 إلى مسار التوسع القائم على rollup، أصبحت حلول التوسع المعتمدة على zk-SNARKs مرة أخرى في دائرة اهتمام الصناعة.
تطبيقات المعاملات الخاصة
تشمل مشاريع التداول الخاصة التي تم تنفيذها:
خذ Zcash كمثال، فإن عملية تداول zk-SNARKs تشمل إعداد النظام، توليد المفاتيح، سك العملات، التحويل، التحقق والاستلام. ومع ذلك، فإن Zcash لديها بعض القيود، مثل صعوبة تكاملها مع التطبيقات الأخرى، ونسبة استخدام المعاملات الخاصة ليست مرتفعة.
بالمقارنة، يتميز تصميم Tornado بوجود بركة خلط واحدة كبيرة، مما يجعله أكثر شمولاً، وهو يعمل على شبكة إيثيريوم. يضمن Tornado Cash أنه يمكن سحب الرموز المودعة فقط، وأن كل رمز يمكن سحبه مرة واحدة فقط، مع ضمان مستوى عالٍ من الأمان.
من الجدير بالذكر أن الخبراء في الصناعة يرون أن تنفيذ تقنيات حماية الخصوصية أسهل نسبيًا من التوسع. إذا تمكنت خطة التوسع من النجاح، فلن تكون حماية الخصوصية مشكلة بعد الآن.
تطبيق التوسع
يمكن تقسيم تطبيقات zk-SNARKs في مجال التوسع إلى شبكة من الطبقة الأولى ( مثل Mina ) والشبكة من الطبقة الثانية ( أي zk-rollup ). قد يكون مفهوم zk-rollup قد نشأ لأول مرة من مقالة كتبها فيتالك في عام 2018.
تتضمن zk-rollup بشكل رئيسي نوعين من الأدوار: Sequencer مسؤول عن تجميع المعاملات، وAggregator مسؤول عن دمج المعاملات وتوليد zk-SNARKs. ستتم مقارنة هذا الإثبات مع حالة الشبكة من الطبقة الأولى، مما يؤدي إلى تحديث شجرة حالة الإيثيريوم.
تتمثل مزايا zk-rollup في انخفاض التكاليف، وسرعة الحسم، وحماية الخصوصية، ولكن هناك أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير والحاجة إلى إعداد موثوق.
المشاريع المنافسة في السوق حاليًا تشمل StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez و Miden و Loopring و Scroll وغيرها. تركز هذه المشاريع في مسارها التقني بشكل أساسي على zk-SNARKs ونسخها المحسنة ( و STARK، مع إيلاء اهتمام لدرجة دعم EVM.
من الجدير بالذكر أن توافق نظام الإثباتات الصفرية مع EVM كان دائمًا تحديًا. تحتاج المشاريع عادةً إلى الموازنة بين الاثنين، أو تصميم آلة افتراضية جديدة لتحقيق التوافق. في السنوات الأخيرة، أدت التقدمات التكنولوجية السريعة إلى تحسين كبير في توافق EVM، مما سيكون له تأثير هام على بيئة تطوير الإثباتات الصفرية ومشهد المنافسة.
![HashKey ZK 101 الإصدار الأول: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-71caf28a21ad2fe4d425921027b70522.webp(
مبادئ zk-SNARK الأساسية
يجب أن تلبي zk-SNARKs خصائص التكامل والموثوقية والمعرفة الصفرية. zk-SNARK) هو أحد أكثر حلول إثبات المعرفة الصفرية استخدامًا حاليًا.
تتضمن عملية إثبات zk-SNARKs الخطوات التالية:
تضمن هذه العملية خصائص عدم المعرفة، والاختصار، وعدم التفاعل للإثبات، مع ضمان موثوقية المعرفة والحساب.