Trong phần 1 và phần 2 của series bài viết về công nghệ zk, mình đã khái quát về công nghệ zk và cập nhật xu hướng phát triển của công nghệ zk. Phần 3 mình đã giới thiệu các dự án zkEVM tiềm năng. Trong phần 4, mình sẽ giới thiệu đến các bạn những dự án zk non-EVM tiềm năng nhất nhé. Tức là các dự án phát triển ngôn ngữ mới để phát huy hết sức mạnh của zk và chúng chạy máy ảo riêng không tương thích EVM.
Công nghệ zk
ZKP (zero-knowledge proof) là cách để người chứng minh (Prover) thuyết phục người xác minh (Verifier) rằng tuyên bố đó là đúng, mà không tiết lộ thêm bất kỳ thông tin nào hoặc chỉ cần tiết lộ một phần thông tin. ZKP sẽ cung cấp sự lựa chọn và tính linh hoạt cho những người dùng muốn tự do và kiểm soát thông tin của họ.
Có 3 xu hướng chính phát triển zk là
- zkEVM: Phát triển zkEVM tương thích với EVM
- Non-EVM: Phát triển ngôn ngữ mới để hỗ trợ bằng chứng hợp lệ
- Tích hợp zk để mang lại quyền riêng tư và bảo mật
Thật khó để nói zkEVM tốt hơn hay Non-EVM tốt hơn vì đây là hai trường phái đối lập của công nghệ zk. Trong khi zkEVM tương thích với EVM giúp cho các nhà phát triển dễ dàng triển khai dApps với ngôn ngữ và công cụ quen thuộc, nhưng đổi lại là sức mạnh tính toán zk bị hạn chế đáng kể. Còn với trường phái Non-EVM, để phát huy tối đa sức mạnh của zk, họ phải xây dựng ngôn ngữ mới, phát triển máy ảo mới không tương thích với EVM. Điều đó đồng nghĩa với việc các nhà phát triển phải học ngôn ngữ mới, xây dựng bộ công cụ tool dev mới.
Trong phần này mình sẽ giới thiệu các dự án tiềm năng đã và đang phát triển ngôn ngữ mới cho zk nhé.
StarkNet
StarkWare là công ty phát triển các giải pháp công nghệ mở rộng, bảo mật và quyền riêng tư cho Ethereum dựa trên công nghệ Stark. StarkWare không những sở hữu công nghệ Stark mà còn có đội ngũ ưu tú, được các backer lớn đầu tư tổng cộng 273 tỷ USD và đang được định giá 8 tỷ USD. Hai sản phẩm chính của StarkWare là StarkNet và StarkEx.
Nếu như StarkEx được biết đến như một dịch vụ cho các ứng dụng cụ thể (App-Specific), cần được cấp phép (Permissioned) và là giải pháp validium thì StarkNet là một Layer 2 zk-rollup phi tập trung không được phép. StarkNet là một general purpose blockchain (blockchain cho mục đích chung), nó cho phép bất kỳ ai cũng có thể viết bất kỳ loại logic nào cho bất kỳ mục đích nào họ muốn – mà không ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp và bảo mật của Ethereum.
StarkNet là Layer 2 không tương thích EVM, tuy nhiên có thể xây dựng dApp tương thích EVM trên Layer 3 của StarkNet. Cụ thể là dự án Kakarot zkEVM đang được triển khai và cũng đã nhận được sự đầu tư từ StarkWare và Vitalik Buterin.
Công nghệ Stark
Sức mạnh của StarkNet đến từ công nghệ Stark, dựa trên nền tảng ngôn ngữ Cairo. zkSTARK là viết tắt của zero-knowledge Scalable Transparent ARgument of Knowledge, trong đó:
- zk: Bằng chứng zk là cách để một người chứng minh (prover) thuyết phục người xác minh (verifier) rằng tuyên bố đó là đúng, mà không tiết lộ thêm bất kỳ thông tin nào. Nên zk thể hiện tính chất bảo vệ quyền riêng tư của người dùng
- Scalable: Nhờ đưa tính toán ngoài chuỗi (off-chain) giúp có thể tăng khả năng mở rộng.
- Transparent: Thể hiện tính ngẫu nhiên công khai, không có thiết lập trusted (quá trình tính toán sẽ loại những yếu tố độc hại, nên không cần thiết lập đầu vào trusted).
- ARK: prover tính toán & tạo ra các bằng chứng rõ ràng ngoài chuỗi (hợp lý về mặt tính toán). Việc tính toán cũng mang lại tính toàn vẹn và giúp mạng lưới bảo mật sau lượng tử.
So với SNARK thì STARK có khả năng mở rộng tốt hơn, an toàn hơn, tuy nhiên Stark có kích thước bằng chứng lớn hơn Snark dẫn tới phí Gas sẽ nhiều hơn Snark.
Tài chính
Công ty StarkWare đã nhận được tổng cộng 273 triệu USD trong đó StarkWare đã huy động được 261 triệu USD từ các backers lớn như Paradigm, Sequoia, Pantera, DCVC, Consensys, Coinbase… và 12 triệu USD từ grant của Ethereum Foundation. StarkWare hiện đang được định giá 8 tỷ USD.
Hệ sinh thái
StarkNet chạy alpha mainnet từ tháng 12/2021, hiện nay đã có rất nhiều dApps đã chạy trên mạng lưới StarkNet alpha mainnet như Argent, Braavos, StarkGate, MySwap, 10KSwap, JediSwap, Loot Realms… StarkNet cũng có kế hoạch phát triển đệ quy Stark trên Layer 3 trong năm 2023 giúp mạng lưới trở lên siêu mở rộng với phí giao dịch siêu rẻ.
Cộng đồng
Website: https://starkware.co/starknet/
Twitter: https://twitter.com/StarkWareLtd/
Alpha mainnet bridge: https://starkgate.starknet.io/
StarNet Ecosystem: https://www.starknet-ecosystem.com/
Mina
Mina Protocol (MINA) là một giao thức lớp 1 Proof-of-Stake thế hệ tiếp theo lưu trữ các giao dịch ở dạng ngắn gọn. Các blockchain hiện tại như Bitcoin và Ethereum lưu trữ hàng trăm gigabyte dữ liệu và các blockchains của chúng sẽ chỉ tăng kích thước theo thời gian. Với Mina, blockchain luôn giữ nguyên kích thước – khoảng 22kb, bất kể mức tăng trưởng sử dụng. Điều này cho phép người dùng nhanh chóng đồng bộ hóa và xác minh mạng, giúp tăng khả năng phân cấp mạng và giảm nguy cơ bị tấn công 51% vào mạng.
Bước đột phá này được thực hiện nhờ zk-SNARKs – một loại bằng chứng mật mã ngắn gọn. Mỗi khi một nút Mina tạo ra một khối mới, nó cũng tạo ra một bằng chứng SNARK xác minh rằng khối đó là hợp lệ. Trái ngược với toàn bộ chuỗi, tất cả các nút sau đó có thể lưu trữ bằng chứng nhỏ đó . Bằng cách không phải lo lắng về kích thước khối, Mina Protocol cho phép blockchain phi tập trung trên quy mô lớn.
Sự đánh đổi của Mina Protocol là tốc độ và phức tạp để triển khai các dApps. Để khắc phục yếu điểm, Mina sẽ phát triển rollup giúp tăng khả năng mở rộng. Mina cũng đã tổ chức các hackathon để xây dựng hệ sinh thái.
Backers
Mina đã huy động được tổng cộng 140 triệu USD, trong số đó có 92 triệu USD vòng gần đây nhất (17/3/2022) được dẫn đầu bởi FTX và 3AC (hai đơn vị đã phá sản).
Hệ sinh thái Mina
Khởi chạy Mainnet được xem là bước đi đầu tiên và cơ bản của các nền tảng mới bắt đầu phát triển. Sau khi khởi chạy mainnet vào tháng 3/2021 là chiến dịch staking token MINA đã được ra mắt để gia tăng mức độ bảo mật và sự phi tập trung của mạng lưới Mina Protocol.
Ethereum Foundation và Mina Foundation đã trao một Hợp đồng trị giá 1,2 triệu đô la cho = nil; Foundation để triển khai zk-SNARKs bảo vệ quyền riêng tư của Mina trên Ethereum. Cầu nối = nil giữ Ethereum và Mina đã được demo từ ngày 27/4/2022.
Mina cũng đang tập trung phát triển zkApp, zkBridge, zkOracle. Tuy nhiên roadmap thường xuyên bị delay, và số lượng dự án tham gia hackathon cũng không nhiều. Mina Protocol có thể sẽ phải cần thêm khá nhiều thời gian để phát triển hệ sinh thái.
Cộng đồng
Website: https://minaprotocol.com/
Twitter: https://twitter.com/MinaProtocol
Aleo
Xuất phát từ bối cảnh thực tế ngày nay, không có thứ gọi là dữ liệu web riêng tư. Nếu nó tồn tại trực tuyến, ai đó khác đang sở hữu nó. Mô hình kinh doanh của web là cung cấp các dịch vụ miễn phí để đổi lấy dữ liệu cá nhân. Người dùng buộc phải từ bỏ dữ liệu của họ để đổi lấy các dịch vụ mà họ muốn, với cái giá phải trả là quyền riêng tư cá nhân.
Aleo ra đời từ mong muốn đạt được điều không thể – xây dựng trải nghiệm người dùng trên web vừa thực sự cá nhân vừa thực sự riêng tư.
Aleo là nền tảng đầu tiên cung cấp các ứng dụng hoàn toàn riêng tư. Aleo đạt được điều này bằng cách tận dụng các hệ thống phi tập trung và mật mã zk để bảo vệ dữ liệu người dùng trên web. Về cốt lõi, Aleo cung cấp cho người dùng và nhà phát triển ứng dụng khả năng tính toán không giới hạn với quyền riêng tư tuyệt đối.
Với Aleo, người dùng có quyền truy cập vào thế giới các dịch vụ web được cá nhân hóa thực sự mà không phải từ bỏ quyền kiểm soát dữ liệu cá nhân của họ.
zkCloud
Sức mạnh của Aleo đến từ ngôn ngữ LEO và điện toán phi tập trung riêng tư zkCloud. Thông thường cá blockchain sẽ phải đánh đổi giữa quyền riêng tư và khả năng lập trình, nhưng Aleo có thế giải quyết được bài toán đó thông qua zkCloud.
zkCloud là một môi trường thực thi off chain, không cần sự tin cậy, nơi các thực thể riêng lẻ hoặc danh tính được bảo vệ tương tác với nhau thông qua các giao dịch được bảo vệ.
Các giao dịch này, dù là chuyển khoản P2P đơn giản hay ứng dụng tài chính phức tạp, đều che giấu các chi tiết của tương tác (tức là người tham gia, số tiền, hợp đồng thông minh …) thông qua một loạt đệ quy bằng chứng zk. Bằng chứng bên ngoài là kết quả cuối cùng của quá trình này và là “bằng chứng” duy nhất cho thấy một giao dịch (hoặc một loạt giao dịch, như trong một ứng dụng phức tạp) đã từng diễn ra trong zkCloud.
Hiện Aleo đang tổ chức Testnet 3 giai đoạn II cho các nhà phát triển chạy node. Tuy nhiên, Aleo cũng đã úp mở chuyện sẽ ra mắt mainnet trong năm 2023. Liệu Aleo có thể dễ dàng xây dựng các dApps như Aleo đã tuyên bố?
Backers
Aleo đã huy động được tổng cộng 228 triệu USD từ các backers lớn như SoftBank, Tiger Global, Andreessen Horowitz (a16z), Samsung Ventures, Placeholder VC, Galaxy Digital, Variant Capital, and Coinbase Ventures…
Cộng đồng
Website: https://www.aleo.org/
Twitter: https://twitter.com/AleoHQ
Aztec
Ngày 13/3/2023, Aztec thông báo về việc ngừng hoạt động của Aztec Connect. Sau ngày 21/3/2023, tiền gửi vào hợp đồng Aztec Connect từ cả zk.money và các giao diện người dùng khác như zkpay.finance sẽ bị vô hiệu hóa. Người dùng sẽ tiếp tục có thể rút tiền mà không mất phí trong một năm.
Aztec đóng cửa Aztec Connect để mở ra một tầm nhìn lớn hơn! Tầm nhìn của Aztec vẫn là phát triển một zkRollup được mã hóa cho mục đích chung phi tập trung thực sự và dựa trên bảo mật của Ethereum.
Azect Connect là sản phẩm thử nghiệm quan trọng, chứng minh tính khả thi của tầm nhìn về một bản rollup có thể lập trình của Aztec. Để hiện thực hóa tầm nhìn của mình, Aztec đang đi tiên phong trong thế hệ zk-Rollup bảo vệ quyền riêng tư tiếp theo bằng cách xây dựng Aztec 3.
Aztec 3
Aztec 3 là một blockchain được mã hóa, trong đó đơn vị cốt lõi của một giao dịch là bằng chứng không có kiến thức (ZKP) chứng minh tính chính xác của một giao dịch cụ thể.
Mạng ngang hàng Aztec nhận được các bằng chứng này và một trình sắp xếp chuỗi (Sequencer) mạng Aztec sẽ tập hợp các bằng chứng này thành một khối. Họ tính toán bằng chứng ZKP tổng hợp cuối cùng với sự trợ giúp của mạng chứng minh (Prover) phân tán chứng minh tính chính xác của tập hợp các giao dịch tạo nên một khối. Để một giao dịch được mạng chấp nhận, nó phải được chứng minh là chính xác.
Bằng chứng tổng hợp được gửi đến một hợp đồng thông minh trên Ethereum để xác thực. Nếu các bằng chứng được hợp đồng thông minh xác minh là chính xác, thì nó sẽ ghi lại trạng thái mới của chuỗi khối Aztec dưới dạng mục nhập sổ cái trên Ethereum.
Sức mạnh của Aztec 3 có được là nhờ Noir – Ngôn ngữ lập trình quyền riêng tư dựa trên Rust của Aztec cho phép xây dựng liền mạch các mạch không có kiến thức bảo vệ quyền riêng tư. Noir được thiết kế để phát triển linh hoạt và dễ tiếp cận các chương trình có thể chứng minh được.
Việc thực thi các chương trình Noir có thể được chứng minh và xác minh mà không tiết lộ tất cả thông tin liên quan đến quy trình (ví dụ: đầu vào chương trình), mang lại lợi ích về quyền riêng tư. Nó cũng có thể được xác minh bằng sức mạnh tính toán ít bất đối xứng hơn ở phía người xác minh, mang lại lợi ích mở rộng.
Backers
Aztec đã huy động được tổng cộng hơn 125 triệu USD từ các nhà đầu tư như a16z và Paradigm. Trong đó 100 triệu USD ở vòng Series B gần đây nhất được Aztec công bố ngày 15/12/2022. Điều đó càng khẳng định rõ ràng cho việc phát triển ngôn ngữ Noir và bản zkRollup thế hệ mới.
Cộng đồng
Twitter: https://twitter.com/aztecnetwork
Polygon Miden
Polygon Miden là giải pháp mở rộng quy mô lớp 2 cho Ethereum. Miden dựa trên công nghệ zk (zk-STARKs) để “cuộn” hàng nghìn giao dịch lớp 2 thành một giao dịch Ethereum duy nhất.
ZK Rollups là những giải pháp rất hứa hẹn nhưng nhược điểm chính của chúng là khó có thể hỗ trợ những logic phức tạp hay giao dịch tùy ý, bao gồm cả những giao dịch của EVM (Ethereum Virtual Machine). Polygon Miden giải quyết thách thức này bằng cách sử dụng Miden VM, một máy ảo dựa trên STARK.
Máy ảo Miden VM để hỗ trợ smart contract cho mục đích chung, giúp các nhà phát triển có thể dễ dàng triển khai bất kỳ dApp nào mà họ muốn.
Máy ảo Miden VM
Trung tâm của Polygon Miden là Miden VM: một máy ảo hoàn chỉnh dựa trên STARK, cung cấp mức độ an toàn và hỗ trợ các tính năng nâng cao hiện chưa có trên Ethereum.
Miden VM là một máy ảo zk (zero-knowledge) được viết bằng Rust. Đối với bất kỳ chương trình nào được thực thi trên Miden VM, bằng chứng thực thi dựa trên STARK sẽ tự động được tạo. Bằng chứng này sau đó có thể được sử dụng bởi bất kỳ ai để xác minh rằng chương trình đã được thực thi chính xác mà không cần thực hiện lại chương trình hoặc thậm chí biết nội dung của chương trình.
Tài chính
Polygon đã cam kết chi 1 tỷ USD để phát triển công nghệ zk. Trong đó Polygon Miden và Polygon zkEVM là hai dự án trong điểm của Polygon. Polygon zkEVM được Polygon mua lại, và hiện đang chạy beta mainnet. Còn Polygon Miden vẫn đang trong giai đoạn phát triển.
Cộng đồng
- Website: https://polygon.technology/solutions/polygon-miden/
- Twitter: https://twitter.com/0xPolygonMiden
Kết luận
Công nghệ zk đã đạt được nhiều bước tiến trong những năm gần đây, chúng ta đang tiến gần hơn tới việc áp dụng zk vào thực tiễn cuộc sống. Để khai thác tối đa sức mạnh của zk thì chỉ có các dự án zk Non-EVM. Các dự án như Aleo, Mina được kỳ vọng sẽ mang lại quyền riêng tư cho người dùng web3. Các dự án StarkNet, Aztec, Polygon Miden được kỳ vọng sẽ trở thành lớp thực thi và bảo mật cho Ethereum. Chúng ta cùng follow các lộ trình tiếp theo của các dự án trong quá trình phát triển zk nhé.
