نشأت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية الحديثة من نظرية أنظمة الإثبات التفاعلية التي اقترحها Goldwasser وMicali وRackoff في عام 1985. تتناول هذه النظرية مقدار المعرفة التي يجب تبادلها أثناء التفاعل لإثبات صحة بيان ما، وتقدم مفهوم إثبات المعرفة الصفرية.
كانت أنظمة الإثباتات الصفرية المعرفة المبكرة تعاني من نقص في الكفاءة والجدوى، وكانت تقتصر أساسًا على المستوى النظري. حتى العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت الإثباتات الصفرية تدريجياً اتجاهاً بحثياً مهماً. ومن بين ذلك، أصبح تطوير بروتوكولات الإثباتات الصفرية العامة، غير التفاعلية، ذات الحجم المحدود للإثباتات أحد الاتجاهات الرئيسية للاستكشاف.
حققت zk-SNARKs تقدمًا كبيرًا في عام 2010، حيث وضعت النظرية التي اقترحها Groth لإثبات المعرفة الصفرية غير التفاعلي القصير الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، تم استخدام إثبات المعرفة الصفرية لأول مرة في مشروع Zcash لحماية خصوصية المعاملات. بعد ذلك، أدى دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية إلى توسيع نطاق تطبيقاتها.
في هذه العملية، تشمل بعض النتائج الأكاديمية المهمة ما يلي:
بروتوكول بينوكيو لعام 2013، الذي زاد بشكل كبير من كفاءة الإثبات والتحقق
خوارزمية Groth16 لعام 2016، قامت بتبسيط حجم الإثبات وزيادة كفاءة التحقق
خوارزمية Bulletproofs لعام 2017، اقترحت إثباتات عدم المعرفة غير التفاعلية القصيرة
بروتوكول zk-STARKs لعام 2018، نظام جديد لإثبات المعرفة الصفرية لا يتطلب إعداد موثوق
علاوة على ذلك، قدمت الحلول الناشئة مثل PLONK و Halo2 تحسينات مهمة على zk-SNARKs.
zk-SNARKs التطبيقات الرئيسية
الـ zk-SNARKs لها تطبيقات واسعة في مجالات حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، أثارت مشاريع التداول الخاصة مثل Zcash وMonero في البداية اهتمامًا واسعًا. ومع ذلك، لم تكن ضرورة التداول الخاص بارزة كما كان متوقعًا في الصناعة، وتراجعت المشاريع ذات الصلة تدريجياً إلى المرتبة الثانية.
في مجال التوسع، مع تحول إيثيريوم 2.0 إلى نهج مركزي يعتمد على rollup، أصبحت خطط التوسع المعتمدة على zk-SNARKs مرة أخرى في دائرة الضوء. وتشمل بشكل رئيسي:
توسيع الشبكة من الطبقة الأولى: مثل مشروع مينا
توسيع الشبكة من الطبقة الثانية: أي خطة zk-rollup
تتعلق zk-rollup بشكل رئيسي بنوعين من الأدوار: Sequencer المسؤول عن تجميع المعاملات، وAggregator المسؤول عن دمج المعاملات وإنشاء zk-SNARKs. تتمتع هذه الخطة بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة الانتهاء، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحساب الكبير والمخاطر الأمنية المحتملة.
تشمل المشاريع الرئيسية في السوق الحالية zk-rollup StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez/Miden و Loopring و Scroll. تتركز هذه المشاريع في مسارها التكنولوجي بشكل رئيسي على اختيار بين SNARK( وإصداراته المحسنة ) و STARK، وما إذا كانت تدعم التوافق مع EVM.
تعتبر قابلية التوافق مع EVM دائمًا محور اهتمام الصناعة. غالبًا ما تحتاج المشاريع المبكرة إلى الموازنة بين كفاءة zk-SNARKs وقابلية التوافق مع EVM. في السنوات الأخيرة، أدت التطورات السريعة في التقنية إلى إمكانية تحقيق توافق جيد مع EVM مع ضمان كفاءة zk-SNARKs، مما سيكون له تأثير كبير على بيئة تطوير zk-SNARKs وبيئة المنافسة.
مبادئ zk-SNARK الأساسية
zk-SNARK( zk-SNARKs) هو واحد من أكثر أنظمة zk-SNARKs استخدامًا في الوقت الحالي. الفكرة الأساسية هي تحويل المشكلات الحسابية المعقدة إلى مشكلات متعددة الحدود بسيطة، ثم إثباتها والتحقق منها باستخدام أساليب التشفير.
تشمل عملية تنفيذ zk-SNARKs الخطوات الرئيسية التالية:
تحويل المشكلة إلى دائرة حسابية
تحويل الدائرة إلى نظام القيود من الرتبة 1 R1CS(
تحويل R1CS إلى QAP) برنامج الحساب التربيعي(
إنشاء إعدادات موثوقة، توليد مفتاح الإثبات ومفتاح التحقق
إنشاء zk-SNARKs وإجراء التحقق
![HashKey ZK 101 المرحلة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
تضمن هذه العملية كلاً من خصوصية إثبات المعرفة الصفرية، بالإضافة إلى تحقيق البساطة وعدم التفاعل، مما يمهد الطريق للاستخدام الواسع لإثبات المعرفة الصفرية في مجال blockchain.
![HashKey ZK 101 الدورة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
zk-SNARKs: من التطور التاريخي إلى جنون zk-rollup
تطور واستخدام zk-SNARKs
zk-SNARKs تاريخ التطور
نشأت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية الحديثة من نظرية أنظمة الإثبات التفاعلية التي اقترحها Goldwasser وMicali وRackoff في عام 1985. تتناول هذه النظرية مقدار المعرفة التي يجب تبادلها أثناء التفاعل لإثبات صحة بيان ما، وتقدم مفهوم إثبات المعرفة الصفرية.
كانت أنظمة الإثباتات الصفرية المعرفة المبكرة تعاني من نقص في الكفاءة والجدوى، وكانت تقتصر أساسًا على المستوى النظري. حتى العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت الإثباتات الصفرية تدريجياً اتجاهاً بحثياً مهماً. ومن بين ذلك، أصبح تطوير بروتوكولات الإثباتات الصفرية العامة، غير التفاعلية، ذات الحجم المحدود للإثباتات أحد الاتجاهات الرئيسية للاستكشاف.
حققت zk-SNARKs تقدمًا كبيرًا في عام 2010، حيث وضعت النظرية التي اقترحها Groth لإثبات المعرفة الصفرية غير التفاعلي القصير الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، تم استخدام إثبات المعرفة الصفرية لأول مرة في مشروع Zcash لحماية خصوصية المعاملات. بعد ذلك، أدى دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية إلى توسيع نطاق تطبيقاتها.
في هذه العملية، تشمل بعض النتائج الأكاديمية المهمة ما يلي:
علاوة على ذلك، قدمت الحلول الناشئة مثل PLONK و Halo2 تحسينات مهمة على zk-SNARKs.
zk-SNARKs التطبيقات الرئيسية
الـ zk-SNARKs لها تطبيقات واسعة في مجالات حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، أثارت مشاريع التداول الخاصة مثل Zcash وMonero في البداية اهتمامًا واسعًا. ومع ذلك، لم تكن ضرورة التداول الخاص بارزة كما كان متوقعًا في الصناعة، وتراجعت المشاريع ذات الصلة تدريجياً إلى المرتبة الثانية.
في مجال التوسع، مع تحول إيثيريوم 2.0 إلى نهج مركزي يعتمد على rollup، أصبحت خطط التوسع المعتمدة على zk-SNARKs مرة أخرى في دائرة الضوء. وتشمل بشكل رئيسي:
تتعلق zk-rollup بشكل رئيسي بنوعين من الأدوار: Sequencer المسؤول عن تجميع المعاملات، وAggregator المسؤول عن دمج المعاملات وإنشاء zk-SNARKs. تتمتع هذه الخطة بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة الانتهاء، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحساب الكبير والمخاطر الأمنية المحتملة.
تشمل المشاريع الرئيسية في السوق الحالية zk-rollup StarkNet و zkSync و Aztec Connect و Polygon Hermez/Miden و Loopring و Scroll. تتركز هذه المشاريع في مسارها التكنولوجي بشكل رئيسي على اختيار بين SNARK( وإصداراته المحسنة ) و STARK، وما إذا كانت تدعم التوافق مع EVM.
تعتبر قابلية التوافق مع EVM دائمًا محور اهتمام الصناعة. غالبًا ما تحتاج المشاريع المبكرة إلى الموازنة بين كفاءة zk-SNARKs وقابلية التوافق مع EVM. في السنوات الأخيرة، أدت التطورات السريعة في التقنية إلى إمكانية تحقيق توافق جيد مع EVM مع ضمان كفاءة zk-SNARKs، مما سيكون له تأثير كبير على بيئة تطوير zk-SNARKs وبيئة المنافسة.
مبادئ zk-SNARK الأساسية
zk-SNARK( zk-SNARKs) هو واحد من أكثر أنظمة zk-SNARKs استخدامًا في الوقت الحالي. الفكرة الأساسية هي تحويل المشكلات الحسابية المعقدة إلى مشكلات متعددة الحدود بسيطة، ثم إثباتها والتحقق منها باستخدام أساليب التشفير.
تشمل عملية تنفيذ zk-SNARKs الخطوات الرئيسية التالية:
![HashKey ZK 101 المرحلة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
تضمن هذه العملية كلاً من خصوصية إثبات المعرفة الصفرية، بالإضافة إلى تحقيق البساطة وعدم التفاعل، مما يمهد الطريق للاستخدام الواسع لإثبات المعرفة الصفرية في مجال blockchain.
![HashKey ZK 101 الدورة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(