Análise abrangente dos três grandes domínios dos zk-SNARKs: história, aplicações e princípios técnicos

zk-SNARKs da História, Aplicações e Princípios

Um. O desenvolvimento de zk-SNARKs

O sistema de prova de conhecimento zero origina-se do artigo de 1985 de Goldwasser, Micali e Rackoff, que explora a quantidade de conhecimento que deve ser trocado para provar a validade de uma declaração em sistemas interativos. Se a troca de conhecimento puder ser realizada sem revelar informações, chama-se prova de conhecimento zero. Os primeiros sistemas de prova de conhecimento zero tinham eficiência e usabilidade inferiores, permanecendo principalmente em um nível teórico. Na última década, com a ascensão da criptografia no campo das criptomoedas, as provas de conhecimento zero passaram por um rápido desenvolvimento.

O avanço crucial das zk-SNARKs foi a teoria proposta por Groth em 2010. Em 2015, o Zcash aplicou zk-SNARKs na proteção da privacidade das transações, abrindo cenários de aplicação mais amplos. Outros avanços importantes incluem:

  • Protocolo Pinocchio de 2013: comprimido o tempo de prova e verificação
  • Em 2016, Groth16: reduziu o tamanho da prova e melhorou a eficiência da verificação
  • 2017 Bulletproofs: Proposta de zk-SNARKs curtas e não interativas
  • 2018年zk-STARKs: protocolo sem configuração confiável

Além disso, PLONK, Halo2 e outros também fizeram importantes melhorias nos zk-SNARKs.

HashKey ZK 101 Edição 1: Princípios Históricos e Indústria

Dois, as principais aplicações de zk-SNARKs

zk-SNARKs atualmente são aplicados principalmente em duas áreas: proteção de privacidade e escalabilidade.

proteção de privacidade

Os primeiros projetos de transações privadas, como Zcash e Monero, tiveram grande atenção, mas à medida que a demanda diminuiu, gradualmente passaram para o segundo plano. Os principais projetos de transações privadas incluem:

  • Zcash: usar zk-SNARKs
  • Monero: usar Bulletproof
  • Tornado Cash: um pool de mistura baseado em Ethereum

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escalabilidade

zk-SNARKs na aplicação de escalabilidade é principalmente zk-rollup. zk-rollup inclui duas categorias de papéis: Sequencer e Aggregator:

  • O Sequencer é responsável por empacotar transações
  • O agregador é responsável por combinar transações e gerar zk-SNARKs

As vantagens da zk-rollup são custos baixos e rapidez na finalização, enquanto as desvantagens são a alta carga computacional e a necessidade de configurações confiáveis.

Os principais projetos de zk-rollup incluem: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez, Loopring, Scroll, entre outros. Eles diferem na escolha de SNARK/STARK e na compatibilidade com EVM.

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Três, os princípios básicos do ZK-SNARKs

zk-SNARKs representa provas de conhecimento não interativas concisas de zero conhecimento, com as seguintes características:

  • Zero Knowledge: o processo de prova não revela informações adicionais
  • Succinto: Verificação sucinta
  • Não interativo: não interativo
  • Argumentos de Conhecimento: o provador precisa saber informações válidas

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O processo de prova zk-SNARK de Groth16 é o seguinte:

  1. Converter o problema em circuitos
  2. Converter o circuito para a forma R1CS
  3. R1CS convertido para a forma QAP
  4. Gerar parâmetros de configuração confiáveis
  5. Gerar e verificar provas

HashKey ZK 101 第一期:历史原理与行业

zk-SNARKs ainda estão em rápido desenvolvimento e espera-se que desempenhem um papel importante em mais áreas no futuro.

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OnchainUndercovervip
· 08-04 17:55
Por exemplo, realmente não entendo.
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EthMaximalistvip
· 08-04 17:50
Não é só zk-snark? Viu isso demais.
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NftRegretMachinevip
· 08-04 17:45
Não consigo acompanhar o raciocínio dos pros.
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LiquidatedAgainvip
· 08-04 17:45
Outra vez a aproveitar o calor, fazer as pessoas de parvas, certo? Estão de olho na minha posição de liquidação.
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MoneyBurnerSocietyvip
· 08-04 17:42
Estudou-se zero proof durante dez anos, a conta ainda tem saldo zero...
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  • Pino
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