Урок 2

Основи та принципи нульових доказів знання (ZK Proof Fundamentals)

У цьому уроці подано основні поняття, технічні принципи та ключові типи доказів з нульовим розголошенням. Це допоможе слухачам зрозуміти, як ZK дає змогу здійснювати верифікацію без розкриття даних, що є фундаментом для подальших розділів щодо застосування.

Що таке Zero-Knowledge Proof?**Чому ZK має значення**

Zero-knowledge proof (ZKP) — це криптографічна технологія, яка дозволяє особі, що доводить, переконати перевіряючого у тому, що «щось є правдою», не розкриваючи жодної початкової інформації.

Простіше кажучи: ZK дає змогу підтвердити «я дотримуюся правил», не повідомляючи «які саме ці правила».

Ця властивість має особливу цінність у фінансових і комплаєнс-сценаріях:

• Можна підтвердити «я пройшов KYC», не розкриваючи особистих даних.
• Можна підтвердити «ця транзакція не перевищила регуляторні ліміти», не повідомляючи суму транзакції.
• Протокол може підтвердити «резерви активів достатні», не розкриваючи внутрішню структуру рахунків.

Вперше ZK забезпечує для фінансових систем: перевірюваність + приватність + відповідність регуляторним вимогам

Саме тому очікується стрімкий розвиток технології у 2024–2025 роках.

Основна ідея ZK: Від «публічних обчислень» до «обчислень на основі доказів»

Традиційні обчислення мають такий вигляд:

  1. Надання даних
  2. Надання процесу обчислення
  3. Отримання результату
  4. Перевіряючий повторно виконує обчислення для перевірки коректності

ZK працює абсолютно інакше:

  1. Доказувач виконує обчислення
  2. Стискає обчислення у «доказ»
  3. Перевіряючий лише перевіряє правильність доказу, не знаючи вхідних даних і не повторюючи обчислення

Переваги включають:
• Швидка перевірка (навіть якщо обчислення складне)
• Не потрібно розкривати вхідні дані (приватність)
• Перевірка на блокчейні (ідеально для смартконтрактів)

Тому ZK часто називають фундаментальною технологією, що поєднує приватність, масштабованість і відповідність регуляторним вимогам.

Три основні властивості ZK-доказів

Кожна ZK-технологія повинна відповідати трьом ключовим властивостям:

  1. Повнота — якщо твердження істинне, доказ завжди проходить перевірку.
  2. Достовірність — якщо твердження хибне, доказ неможливо сфальсифікувати для проходження перевірки.
  3. Zero-Knowledge — перевіряючий не отримує жодної інформації про початкові дані із доказу, лише підтвердження, що «висновок правильний».

Ці властивості роблять ZK надійним для фінансових сценаріїв — аудитів, розрахунків та регуляторних розкриттів.

Два головних напрями ZK-технології: SNARK vs STARK

На сьогодні фреймворки ZKProof поділяються на дві основні категорії:

SNARK (zk-SNARK)

Повна назва: Succinct Non-interactive Argument of Knowledge

Властивості:
• Малий розмір доказу
• Швидка перевірка
• Підходить для основних мереж і смартконтрактів
• Потребує довіреної ініціалізації
• Складна математика (еліптичні криві, алгебраїчні схеми)

Типові проєкти: Polygon zkEVM, Zcash, Scroll, Aleo

Сфери застосування:
• Висока пропускна здатність доказів на блокчейні
• Перевірка особи та комплаєнсу
• ZK Rollups, платіжні мережі

STARK (zk-STARK)

Повна назва: Scalable Transparent Argument of Knowledge

Властивості:
• Не потребує довіреної ініціалізації (більша безпека)
• Стійкість до квантових атак
• Більший розмір доказу
• Ідеально підходить для обробки великих обсягів даних (DeFi, аудити бірж)

Типові проєкти: Starknet, zkSync (частково використовує), Celestia data validation

Сфери застосування:
• Великі системи доказів
• Корпоративні аудити
• ZKML (докази моделей ШІ)

Як генеруються ZK-докази: від даних до перевірки

Типова ZK-система включає чотири етапи:

  1. Переклад проблеми у математичну схему — Наприклад: «Сума транзакції не перевищує 10 000 USDT» кодується як алгебраїчне обмеження.
  2. Доказувач генерує доказ на основі приватних вхідних даних

Відмова від відповідальності
* Криптоінвестиції пов'язані зі значними ризиками. Дійте обережно. Курс не є інвестиційною консультацією.
* Курс створений автором, який приєднався до Gate Learn. Будь-яка думка, висловлена автором, не є позицією Gate Learn.