Что такое zk-SNARKs? Понимание технологии шифрования, способствующей конфиденциальности Web3

Что такое zk-SNARKs?

Доказательство в нулевом знании - это тип метода шифрования, который позволяет одной стороне (доказывающей) доказать другой стороне (проверяющей), что утверждение верно, не раскрывая дополнительной информации. Впервые предложено исследователями Шафи Гольдвассер, Сильвио Микали и Чарльзом Ракоффом в 1980-х годах, ZKP стал важной частью экосистем блокчейна и Web3.
ZKPs удовлетворяют три основных свойства:

• целостностьЕсли утверждение верно, честный прувер может убедить верификатора.

• ПолнотаНечестный доказатель не может убедить проверяющего принять ложное утверждение.

• Нулевое знание: Проверяющие ничего не знают о правдивости утверждения.

Например, zk-SNARKs могут доказать, что вам больше 18 лет, не раскрывая вашу дату рождения, или подтвердить действительность транзакции, не разглашая отправителя, получателя или сумму.

Как работает доказательство нулевого знания?

ZKPs полагаются на сложные математические алгоритмы, обычно включающие шифрование эллиптической кривой или полиномиальные обязательства. Два основных типа:

• Интерактивные zk-SNARKs: В первоначальных протоколах была необходимость в обратной коммуникации между доказывающим и проверяющим.

• Невзаимодействующее доказательство нулевого разглашения: Использование одного доказательства для повышения их эффективности в приложениях блокчейн.

Обычная реализацияzk-SNARKs(Нулевые знания лаконичные неинтерактивные доказательства знания), они быстрые, компактные и широко используются в Web3. zk-SNARKs генерируют доказательство, которое можно быстро проверить даже для сложных вычислений, не раскрывая базовые данные.

Пример рабочего процесса

1. УтверждениеПроверяющий хочет подтвердить, что у него есть действительный ключ шифрования.

2. Генерация доказательств: С использованием протокола zk-SNARKs доказатель создает математические доказательства на основе ключа.

3. проверка: Проверители проверяют действительность доказательства без доступа к самому ключу.

Этот процесс обеспечивает сохранение доверия в децентрализованных системах, защищая при этом конфиденциальность.

Применение zk-SNARKs в Web3

ZKP ведет инновации в различных областях Web3, предоставляя решения, ориентированные на конфиденциальность, для каждой области. Основные приложения включают:

1. Приватность блокчейна

Протоколы, подобные этомуZcashИспользование zk-SNARKs для защиты деталей транзакций, позволяя пользователям анонимно отправлять и получать средства, сохраняя целостность блокчейна. Решения второго уровня Ethereum, такие zkSyncиStarkNetИспользование ZKPs для частных, масштабируемых транзакций.

1. Проверка личности

Децентрализованная система идентификации, какИдентификатор PolygonИспользование zk-SNARKs для проверки учетных данных (таких как возраст или гражданство) без раскрытия личных данных. Это может улучшить конфиденциальность пользователей в DeFi, играх и социальных платформах.

1. Масштабируемость

Сила zk-SNARKszk-RollupsСвязывая тысячи транзакций в одно доказательство, снижая комиссии и перегруженность Ethereum. Проекты, подобные этому,скроллиAztecПродвигать эту технологию в 2025 году.

1. Безопасное голосование

ZKPs make it possible to create a verifiable anonymous voting system, ensuring the fairness of elections without compromising voter privacy.

1. Обмен данными

В здравоохранении и финансовом секторе ZKP позволяют учреждениям обмениваться проверенными данными, не раскрывая чувствительных деталей (таких как кредитные баллы или медицинские записи).

Преимущества zk-SNARKs

• конфиденциальностьПользователи могут торговать и взаимодействовать, не раскрывая личной информации.

• безопасность: ZKPs снижают зависимость от доверенных посредников и минимизируют уязвимости.

• Масштабируемость: zk-Rollups увеличивает пропускную способность блокчейна, поддерживая масштабное принятие.

• недоверчивыйПроверяемые доказательства устраняют необходимость слепой доверия к третьим сторонам.

Проблемы zk-SNARKs

Несмотря на свой потенциал, доказательства с нулевым разглашением сталкиваются с препятствиями:

• вычислительная сложность: Генерация доказательств, особенно для zk-SNARKs, требует большого количества вычислительной мощности.

• Доверенные настройки: Некоторые протоколы, такие как ранние zk-SNARKs, полагаются на доверенную установку, что влечет за собой риски централизации.

• Доступность: Реализация zk-SNARKs требует продвинутых знаний в области шифрования, что ограничивает принятие.

• комиссия: Повышенные вычисления могут привести к увеличению комиссий за транзакции на некоторых сетях.

Постоянное улучшение, напримерzk-STARKs(Масштабируемые прозрачные доказательства знаний) решают эти проблемы, устраняя доверительные предположения и повышая эффективность.

zk-SNARKs в 2025

К 2025 году ZKP станет ключевым элементом для роста Web3, и ожидается, что рынок решений на основе ZKP превысит 5 миллиардов долларов. Экосистема Layer 2 Ethereum занимает 60% принятия ZKP и продолжает стимулировать инновации. LikeПротокол Mina, с его легковесным блокчейном, использующим рекурсивные ZKP, иFilecoin, Интеграция технологии ZKP в децентрализованное хранилище подчеркивает универсальность этой технологии.
Регулирующая деятельность также поддерживает принятие zk-SNARKs. Фокус Евросоюза на конфиденциальности данных в соответствии с принципами ZKP, поощряя бизнесы интегрировать эти решения. Тем временем, средства разработчика, такие какCircomиHalo 2Упростите реализацию доказательств в нулевом знании (ZKP), чтобы снизить порог для разработчиков.

Почему нулевые доказательства так важны для конфиденциальности в Web3

Web3 стремится создать децентрализованный, ориентированный на пользователя Интернет, но конфиденциальность остается вызовом. Традиционные системы подвергают опасности конфиденциальные данные, в то время как ранние блокчейны, такие как Bitcoin, предлагают ограниченную анонимность. zk-SNARKs сокращают эту пропасть, достигая частных и безопасных взаимодействий без жертвования децентрализацией. С увеличением кибератак и утечек данных zk-SNARKs обеспечивают надежную защиту, что делает их ключевым компонентом для будущего Web3.

будущее

Доказательства в нулевом знании - это не просто новейшая технология для шифрования валют; они являются базовой технологией для конфиденциальности и масштабируемости веб-3. От защиты транзакций до достижения децентрализованной идентичности, ZKPs предоставляют пользователям возможность контролировать свои данные во все более связанном мире. С развитием протоколов и растущим использованием ZKPs переопределят доверие и конфиденциальность в цифровую эпоху, закрепив свою роль в качестве углового камня децентрализованных инноваций.
Количество слов: 512
“