Почему доказательства с нулевым разглашением привлекают внимание: новая эра конфиденциальности и масштабируемости

Одна из самых многообещающих технологий в индустрии блокчейна — это доказательства с нулевым разглашением (ZKP). Давайте углубимся в то, как этот инновационный механизм, позволяющий доказать истину, не раскрывая информацию, применяется в различных сценариях — от финансовых транзакций до аутентификации личности.

Доказательства с нулевым разглашением: технология доказательства подлинности при защите секретов

Базовая концепция доказательства с нулевым разглашением очень проста. Например, предположим, вы хотите доказать, что владеете определённой конфиденциальной информацией. Традиционный способ заключался бы в том, чтобы показать эту информацию другой стороне. Однако с помощью ZKP вы можете убедить другую сторону в том, что вы этой информацией владеете, совершенно не раскрывая саму информацию.

Эта волшебная технология осуществляется в следующие этапы между доказывающей и проверяющей сторонами. Сначала обе стороны договариваются об общих параметрах криптографии и алгоритме. Затем доказывающая сторона генерирует криптографическое обязательство, свидетельствующее о существовании секретной информации, и предоставляет надлежащий ответ на случайный вызов, поступивший от проверяющей стороны. Наконец, проверяющая сторона проверяет этот ответ, определяя согласованность между вызовом и обязательством, что подтверждает правильность доказательства. Повторение этого процесса несколько раз позволяет достичь более высокой степени доверия.

Суть ZKP: трёхэтапная структура обязательства, вызова и ответа

Доказательство с нулевым разглашением функционирует по сути в три фазы. На первом этапе доказывающая сторона создаёт обязательство, демонстрирующее существование информации. На втором этапе проверяющая сторона предоставляет непредсказуемый вызов. На третьем этапе доказывающая сторона возвращает правильный ответ на этот вызов, обеспечивая подлинность информации.

Преимущество этого механизма заключается в том, что проверяющая сторона может подтвердить существование или правильность информации, не зная её содержания.

Виды доказательств с нулевым разглашением: многообразие технических решений

Существует несколько способов реализации доказательств с нулевым разглашением.

ZK-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) — это способ, при котором доказывающая и проверяющая стороны генерируют лаконичное доказательство без взаимодействия. Использует криптографию на эллиптических кривых, высокоскоростная и эффективная, но требует доверительной настройки.

ZK-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge) можно назвать эволюцией SNARKs. Использует хеш-функции, не требует доверительной настройки и обладает устойчивостью к квантовым компьютерам. Имеет преимущества в плане прозрачности и масштабируемости.

ZK Rollups при решении проблемы масштабирования Ethereum

Наиболее практичным применением доказательств с нулевым разглашением являются ZK Rollups. Это решение для масштабирования второго уровня на блокчейнах, таких как Ethereum, которое заметно повышает пропускную способность обработки транзакций, снижает комиссии и уменьшает перегженность сети.

Как работают ZK Rollups

ZK Rollups функционируют в три этапа.

Первый этап: агрегация транзакций Множество транзакций агрегируются вне цепи и объединяются в одну структуру данных. Это значительно снижает объём данных, которые должны обрабатываться основной цепью, и повышает эффективность сети.

Второй этап: генерация доказательства с нулевым разглашением Для доказательства правильности агрегированных транзакций генерируется zk-SNARK. Это доказательство гарантирует действительность транзакций без раскрытия их деталей.

Третий этап: проверка и обновление состояния в основной цепи Созданное доказательство отправляется в основную цепь, где проверяется его правильность. При успешной проверке переводы состояния, вызванные этими транзакциями, отражаются на блокчейне и реестр обновляется.

Технология, осуществляющая баланс между приватностью и прозрачностью

Причина быстрого роста внимания к доказательствам с нулевым разглашением заключается в том, что они могут обеспечить баланс между защитой приватности и прозрачностью. В современном обществе, с одной стороны, идёт активный сбор данных крупными корпорациями, а с другой — растёт осознание необходимости защиты личной информации. ZKP позволяет доказать подлинность без раскрытия информации, поэтому может одновременно удовлетворить эти противоречивые требования.

От финансовых транзакций до систем голосования и процессов аутентификации — применение доказательств с нулевым разглашением расширяется во многих областях. Эта технология, позволяющая одновременно достичь приватности и масштабируемости, вероятно, станет базовой технологией эпохи Web3.

ZK Rollup проекты, привлекающие внимание в 2024 году

В настоящее время несколько проектов ZK Rollup работают над решением проблемы масштабирования Ethereum. zkSync сосредоточен на оптимизации скорости транзакций и затрат. Linea от ConsenSys предоставляет комплексное решение для масштабирования, использующее технологию zkEVM. Starknet существенно улучшает эффективность сети с использованием технологии zk-rollup, а Polygon zkEVM справляется с сокращением комиссии за газ и ускорением транзакций. Scroll также продолжает развиваться как проект второго уровня, использующий технологию zk-rollup.

С развитием этих проектов ожидается дальнейшее ускорение практического применения технологии доказательств с нулевым разглашением.