Lý do tại sao chứng minh không kiến thức thu hút sự chú ý: Thời đại mới của quyền riêng tư và khả năng mở rộng

Một trong những công nghệ được kỳ vọng nhất trong ngành blockchain là Chứng minh Không có Kiến thức (ZKP). Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về cách thức hoạt động của cơ chế sáng tạo này, cho phép chứng minh sự thật mà không cần để lộ thông tin, và nó đóng vai trò như thế nào trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ giao dịch tài chính đến xác thực cá nhân.

Chứng minh Không có Kiến thức là gì: Công nghệ chứng minh tính hợp pháp trong khi bảo vệ bí mật

Khái niệm cơ bản của chứng minh không có kiến thức thực sự rất đơn giản. Ví dụ, hãy nói rằng bạn muốn chứng minh rằng mình nắm giữ một thông tin bí mật cụ thể. Theo phương pháp truyền thống, bạn chỉ có thể cho người kia xem thông tin đó. Tuy nhiên, nếu sử dụng ZKP, bạn có thể thuyết phục người kia rằng bạn chắc chắn nắm giữ thông tin đó mà không cần để lộ bất kỳ phần nào của thông tin đó.

Công nghệ kỳ diệu này trải qua các giai đoạn sau giữa người chứng minh và người xác minh. Trước tiên, cả hai bên phải thống nhất về các tham số mã hóa và thuật toán chung. Tiếp theo, người chứng minh sẽ tạo ra một cam kết mã hóa để chỉ ra sự tồn tại của thông tin bí mật, và tạo ra câu trả lời thích hợp cho những câu hỏi ngẫu nhiên từ người xác minh. Cuối cùng, người xác minh sẽ kiểm tra câu trả lời này và xác định tính nhất quán giữa câu hỏi và cam kết, từ đó tính hợp pháp của chứng minh được xác minh. Quá trình này lặp lại nhiều lần để đạt được mức độ tin cậy cao hơn.

Lõi của ZKP: Cấu trúc ba giai đoạn của Cam kết, Câu hỏi và Câu trả lời

Chứng minh không có kiến thức hoạt động theo cơ bản là 3 giai đoạn. Ở giai đoạn thứ nhất, người chứng minh tạo ra một cam kết thể hiện sự tồn tại của thông tin. Ở giai đoạn thứ hai, người xác minh đưa ra một câu hỏi không thể dự đoán được. Ở giai đoạn thứ ba, người chứng minh trả lời câu hỏi này một cách chính xác, từ đó tính xác thực của thông tin được đảm bảo.

Điểm xuất sắc của cơ chế này là người xác minh có thể xác nhận sự tồn tại hoặc tính hợp pháp của thông tin mà không cần biết nội dung của nó.

Các loại Chứng minh Không có Kiến thức: Đa dạng các lựa chọn kỹ thuật

Tồn tại nhiều phương pháp triển khai chứng minh không có kiến thức.

ZK-SNARKs (Chứng minh Không có Kiến thức – Ngắn gọn – Không có Tương tác – Về Kiến thức) là phương pháp tạo ra chứng minh ngắn gọn mà không cần tương tác giữa người chứng minh và người xác minh. Nó sử dụng mật mã đường cong elliptic, nhanh và hiệu quả, nhưng yêu cầu thiết lập đáng tin cậy.

ZK-STARKs (Chứng minh Không có Kiến thức – Có thể Mở rộng – Minh bạch – Đối số về Kiến thức) có thể coi là phiên bản nâng cao của SNARKs. Nó tận dụng hàm băm, không yêu cầu thiết lập đáng tin cậy, và còn có khả năng chống chỉ các máy tính lượng tử. Công nghệ này có ưu thế về tính minh bạch và khả năng mở rộng.

ZK Rollups giải quyết vấn đề Scaling của Ethereum

Ứng dụng thực tế nhất của chứng minh không có kiến thức là ZK Rollups. Đây là giải pháp scaling Lớp 2 trên các blockchain như Ethereum, được chú ý vì khả năng nâng cao đáng kể năng lực xử lý giao dịch, giảm phí, và giảm tình trạng tắc nghẽn mạng.

Cách thức hoạt động của ZK Rollups

ZK Rollups hoạt động theo 3 giai đoạn sau.

Giai đoạn thứ nhất: Tổng hợp giao dịch Nhiều giao dịch được tổng hợp ngoài chuỗi và gom lại trong một cấu trúc dữ liệu. Điều này làm giảm đáng kể lượng dữ liệu mà chuỗi chính phải xử lý, nâng cao hiệu quả của mạng.

Giai đoạn thứ hai: Tạo ra chứng minh không có kiến thức Để chứng minh tính hợp pháp của các giao dịch được tổng hợp, zk-SNARK được tạo ra. Chứng minh này đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch mà không cần để lộ chi tiết giao dịch.

Giai đoạn thứ ba: Xác minh và cập nhật trạng thái trên chuỗi chính Chứng minh được tạo ra sẽ được gửi đến chuỗi chính và tính hợp pháp của nó sẽ được xác minh. Nếu xác minh thành công, các chuyển đổi trạng thái từ những giao dịch này sẽ phản ánh trên blockchain, và sổ cái sẽ được cập nhật.

Công nghệ cân bằng giữa Quyền riêng tư và Tính minh bạch

Lý do chứng minh không có kiến thức được chú ý rất nhanh chóng là vì nó có khả năng cân bằng giữa bảo vệ quyền riêng tư và tính minh bạch. Trong xã hội hiện đại, trong khi thu thập dữ liệu của các công ty lớn đang tiếp diễn, nhận thức bảo vệ thông tin cá nhân cũng đang gia tăng. Vì ZKP có thể chứng minh tính hợp pháp mà không cần để lộ thông tin, nó tiềm ẩn khả năng đáp ứng đồng thời những yêu cầu mâu thuẫn này.

Từ giao dịch tài chính đến hệ thống bỏ phiếu, quy trình xác thực, và nhiều lĩnh vực khác, ứng dụng của chứng minh không có kiến thức đang mở rộng. Công nghệ này cho phép cân bằng giữa quyền riêng tư và khả năng mở rộng, có khả năng cao trở thành công nghệ nền tảng trong thời đại Web3.

Các dự án liên quan đến ZK Rollup được chú ý năm 2024

Hiện tại, nhiều dự án ZK Rollup đang giải quyết vấn đề scaling của Ethereum. zkSync tập trung vào tối ưu hóa tốc độ giao dịch và chi phí. Linea của ConsenSys cung cấp giải pháp scaling tích hợp sử dụng công nghệ zkEVM. Starknet cải thiện đáng kể hiệu quả mạng bằng cách sử dụng công nghệ zk-rollup, Polygon zkEVM đối phó với việc giảm phí gas và tăng tốc giao dịch. Ngoài ra, Scroll cũng tiếp tục phát triển như một dự án Lớp 2 sử dụng công nghệ zk-rollup.

Với sự phát triển của những dự án này, việc thực tế hóa công nghệ chứng minh không có kiến thức dự kiến sẽ tăng tốc hơn nữa.