O que são zk-SNARKs?
Título original: “Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer”
Escrito por: Colaborador
Compilação: firefire
Por muito tempo, o triângulo impossível do blockchain (ou seja, escalabilidade, descentralização e segurança) só pode ser o segundo dos três), então depois que o Ethereum atingir um maior grau de segurança e privacidade, a expansão se torna a principal prioridade.
Portanto, surgiu a Camada 2. Atualmente, no plano de expansão da Camada 2, a tecnologia ZK é considerada por Vitalik Buterin (V God), co-fundador da Ethereum, a solução definitiva para o problema da expansão.
Em 21 de maio, na conferência global anual sem fins lucrativos Ethereum EDCON 2023 realizada em Montenegro, V God disse que nos próximos 10 anos, zk-SNARK com ZK como tecnologia subjacente será tão importante quanto o blockchain.
Então, quais são os zk-SNARKs recentemente promovidos por V God? Quais problemas de blockchain podem ser resolvidos? Vamos dar uma olhada na introdução de hoje.
O seguinte é o texto:
##01 O que são zk-SNARKs?
**1. Quem criou os zk-SNARKs? **
O termo “zk-SNARKs” foi cunhado por um grupo de criptógrafos incluindo Nir Bitansky, Alessandro Chiesa e Eran Tromer, que inicialmente publicaram a justificativa para zk-SNARKs em um artigo. Como resultado, os zk-SNARKs foram gradualmente desenvolvidos e aprimorados por muitos projetos e equipes diferentes.
**2. O que significa zk-SNARK? **
ZK: conhecimento zero conhecimento zero
Conhecimento zero significa que a pessoa que está verificando a reivindicação não pode obter nenhuma nova informação do processo de verificação. **Em outras palavras, em um processo de prova de conhecimento zero, o verificador só sabe se a afirmação é verdadeira ou falsa, e nada mais. **
S: Simplicidade Concisa
As provas sucintas zk-SNARKs são as provas mais curtas e facilmente verificáveis. **Isso contrasta com as provas regulares de conhecimento zero, que podem ser muito longas e complexas. Normalmente, as provas zk-SNARK podem ser verificadas em milissegundos.
N: não interativo não interativo
As provas zk-SNARKs não interativas não requerem nenhuma interação entre o provador e o verificador. ** Isso significa que apenas uma mensagem de resultado é enviada do provador para o verificador. **Isso contrasta com as provas interativas, nas quais o provador e o verificador precisam interagir um com o outro para concluir a prova.
AR: argumento argumento
Um argumento é uma razão ou conjunto de razões em apoio de um ponto de vista. No contexto dos zk-SNARKs, um argumento é uma série de operações matemáticas usadas para provar que uma afirmação é verdadeira.
K: conhecimento conhecimento
Conhecimento refere-se à ideia de que o provador conhece certas informações necessárias para completar a prova. Por exemplo, pode ser a chave privada da conta.
**Para resumir, zk-SNARKs é um sistema ZK (Zero-Knowledge Proof System) que permite que um usuário (“provador”) prove algo a outra parte (“verificador”), como sua identidade, propriedade de fundos , etc., sem divulgar nenhuma informação sobre esses ativos. **Por exemplo:
- Um usuário deve ser capaz de provar que tem saldo suficiente em sua conta para adquirir um produto ou serviço sem compartilhar o valor exato que possui;
- O usuário deve poder verificar sua identidade antes de acessar o aplicativo sem precisar compartilhar seus dados pessoais.
Pegando como exemplo “explicar zk-SNARKs para uma criança de 5 anos”, aqui está um jogo para explicar o que são zk-SNARKs:
Imagine que você está jogando “Onde está o professor de idiomas?” com três amigos, e o prêmio é uma aposta de US$ 1.000 a ser dividida igualmente entre os vencedores. Você e seus amigos se sentam ao redor de uma mesa e todos tiram uma foto de um professor de chinês.
Você tem que encontrar o professor de chinês na foto, assim que encontrar o professor de chinês você precisa provar que o encontrou, mas não pode revelar a localização dela ou qualquer outra informação. Em outras palavras, você deseja demonstrar conhecimento dos fatos sem revelar nada além da validade de suas reivindicações.
Usando o zkSNARK, você pode pegar um pedaço de papel do mesmo tamanho e marcar um ponto na posição do professor de chinês na imagem. O papel pode ser escondido em uma caixa e, assim que seus amigos resolverem o quebra-cabeça, eles poderão ver por si mesmos onde está o professor de chinês que você marcou.
Em outras palavras, os zk-SNARKs permitem que você prove as informações que precisa verificar sem revelar o valor exato dessas informações. **No atual ecossistema cross-chain, o uso da tecnologia zk-SNARKs pode manter a privacidade de blockchains e DApps construídos em sua plataforma. **
Nela, a ideia-chave é que é impossível para o verificador obter qualquer informação sobre a prova (daí o nome prova de “conhecimento zero”).
Princípio de operação 02zk-SNARKs
zk-SNARKs são especialmente importantes no espaço criptográfico, onde a privacidade se torna ainda mais importante porque muitos blockchains são de natureza pública.
O exemplo mais famoso é o Zcash, que é um ativo criptográfico de privacidade. Quando o Zcash é negociado em cadeias públicas como Bitcoin e Ethereum, detalhes como endereços de remetente e destinatário e valores de entrada e saída (ou seja, quanto foi e quanto não foi gasto) são usados para verificação.
Mas através do zk-SNARKs, o Zcash pode provar que a transação é válida sem divulgar informações como endereço e valor.
Como Zcash usa zkSNARKS para fornecer uma camada de privacidade para usuários de criptografia
Fonte: Blockchainhub.net
Como funcionam os zk-SNARKs? Assinaturas digitais** compõem o funcionamento dos zk-SNARKs**. As assinaturas digitais usam algoritmos criptográficos para proteger informações confidenciais de outra parte, ao mesmo tempo em que fornecem a essa parte as evidências necessárias solicitadas.
** Então, como exatamente isso é feito? Proceda da seguinte forma:**
- O provador primeiro gera um par de chaves, uma chave pública e uma chave privada. Ele assina transações com sua chave privada.
- O provador então codifica esta transação em zk-SNARKs, que são provas matemáticas de que a transação é válida.
- A prova é enviada ao verificador juntamente com a chave pública. O verificador então usa a chave pública para verificar se a fórmula está correta sem saber mais nada sobre a transação. Como apenas uma pequena quantidade de informações é verificada, essa verificação pode ser feita muito rapidamente para confirmar que a transação é válida.
03 Casos de uso específicos de zk-SNARKs
**1. Quais Tokens usam zk-SNARKs? **
O token criptografado SNARK é um ativo criptografado que usa zk-SNARKs para melhorar a privacidade, também conhecido como token de privacidade. Exemplos de tais tokens de privacidade são:
- Z dinheiro (ZEC)
- Beira (XVG)
- Monero (XMR)
- Traço (traço)
- Feixe (BEAM)
- Horizen (ZEN)
*Bitecoin (BCN)
O principal desafio dos zk-SNARKs é que, se a chave privada for comprometida, podem ser criadas provas falsas. Isso pode permitir que criadores de provas falsas cometam fraudes, por exemplo, criando e usando moedas de privacidade falsas.
2. Outras aplicações do zk-SNARKS
Filecoin é um provedor de armazenamento descentralizado e sua operação envolve muitos aspectos.
Primeiro, os provedores de armazenamento na rede Filecoin (fornecem espaço de armazenamento em troca de recompensas em bloco) e “certificadores” devem provar que estão armazenando dados corretamente na cadeia.
Por outro lado, temos “validadores”, ou seja, nós, que devem verificar se os provedores de armazenamento estão armazenando e protegendo os dados adequadamente. Esses verificadores devem estar satisfeitos com os atestados fornecidos pelo provedor de armazenamento.
**Isso requer que provedores de armazenamento e nós se comuniquem à medida que os dados mudam de mãos. Como você pode imaginar, esse processo exigirá muitos recursos. **
A postagem oficial do blog Filecoin explica: "A quantidade de dados que um único provedor de armazenamento deve provar hoje para validar seu armazenamento é enorme e só aumentará com o tempo. A rede Filecoin tem um tempo de bloqueio de 30 segundos. Para preservar invariância de tempo e permitir uma abordagem escalável, a Filecoin precisa de uma solução que permita uma verificação rápida, eficiente e robusta,”
Com zk-SNARKs, a rede Filecoin pode melhorar sua escalabilidade e eficiência, reduzindo o tempo que leva para as partes verificarem o armazenamento.
Para provedores de armazenamento, os zk-SNARKs reduzem a quantidade de dados que precisam transferir para provar seu armazenamento, reduzindo os custos operacionais.
3. zk-SNARKs também podem ser usados para outras coisas
Por exemplo:
- **Autenticação: **Autentica as credenciais do usuário sem uma senha, sem mais documentos como passaportes, certidões de nascimento para proteger informações confidenciais como local e data de nascimento.
- **Sistema de votação: ** A identidade dos eleitores pode ser verificada sem identificação, mesmo que as cédulas vazem, as identidades dos eleitores não podem ser identificadas, protegendo assim a privacidade dos eleitores.
- Compressão de dados: Este é um uso interessante do zk-SNARKS e merece sua própria seção.
##04 Resumo
No geral, o zk-SNARKS tem três conclusões principais:
- zkSNARKS é um sistema de prova de conhecimento zero que permite que uma parte prove a outra parte que conhece um valor x sem comunicar qualquer outra informação sobre x.
- A ideia-chave é que é impossível para um verificador deduzir qualquer informação sobre x apenas pelo fato de que o provador pode provar que conhece x. Isso protege a privacidade dos dados do provador.
- Os sistemas de prova de conhecimento zero são usados em uma variedade de aplicações, incluindo comunicações seguras, criptografia e análise de dados de preservação da privacidade.
Embora os sistemas de prova de conhecimento zero sejam um campo de pesquisa relativamente novo, ainda existem muitas questões em aberto sobre sua viabilidade e praticidade. No entanto, eles foram usados para criar alguns produtos impressionantes.
