Zero-knowledge proof (ZKP) là gì? Phân tích ưu nhược điểm của ZKP

Tổng quan

Mặc dù tính minh bạch vốn có của blockchain mang lại lợi thế trong nhiều tình huống, nhưng cũng có một số trường hợp sử dụng hợp đồng thông minh yêu cầu quyền riêng tư do các lý do kinh doanh hoặc pháp lý khác nhau, chẳng hạn như sử dụng dữ liệu độc quyền làm đầu vào để kích hoạt thực hiện hợp đồng thông minh. Một cách ngày càng phổ biến để đạt được quyền riêng tư trên các mạng blockchain công cộng là thông qua Zero-Knowledge Proofs (ZKP) – một phương pháp để một bên chứng minh bằng mật mã cho bên kia rằng họ có kiến thức về một phần thông tin mà không tiết lộ thông tin cơ bản thực tế. Trong bối cảnh của các mạng blockchain, thông tin duy nhất được tiết lộ trên chuỗi bởi ZKP là một số thông tin ẩn là hợp lệ và được phương ngữ biết đến với mức độ chắc chắn cao.

Để hiểu rõ hơn về Zero-Knowledge Proof (ZKP) là gì? Những ưu nhược điểm và được ứng dụng như thế nào? mời các bạn cùng theo dõi bài viết của GFS Blockchain về chủ đề này nhé.

Zero-Knowledge Proof (ZKP) là gì?

Trong mật mã, Zero-Knowledge Proof (ZLP) là phương pháp mà một bên (the prover) có thể chứng minh với bên khác (the verifier) rằng một tuyên bố nhất định là đúng trong khi câu chuyện tránh truyền tải bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài thực tế là tuyên bố thực sự đúng. Bản chất của chứng minh không có kiến thức là việc chứng minh rằng một người sở hữu kiến thức về một số thông tin chỉ bằng cách tiết lộ nó là điều tầm thường, thách thức là chứng minh quyền sở hữu đó mà không tiết lộ thông tin hoặc bất kỳ thông tin bổ sung nào.

Một ví dụ đơn giản thường được sử dụng để minh họa logic được duy trì bởi một thuật toán mật mã làm cho công nghệ này trở nên khả thi ‘Hang động của Ali Baba’. Hãy tưởng tượng rằng hai nhân vật, Alice và Bob, tìm thấy chính họ ở phần mở của một hang động có hai lối vào riêng biệt dẫn đến hai lối đi riêng biệt (A và B). Bên trong hang có một cánh cửa nối cả hai lối đi, nhưng chỉ có thể mở bằng mật mã bí mật. Bob (người kiểm tra) sở hữu mã này và Alice (người xác minh) muốn mua nó, nhưng trước tiên cô ấy muốn chắc chắn rằng Bob không nói dối.

Làm cách nào để Bob có thể cho Alice biết rằng anh ta có mã mà không tiết lộ nội dung của nó? Để đạt được điều này, họ làm như sau: Alice đợi bên ngoài hang động và Bob vào ngẫu nhiên qua một trong các cửa (A hoặc B). Khi vào bên trong, Alice tiến đến lối vào, gọi Bob và yêu cầu anh ta đi ra bằng một trong hai con đường. Vì Bob có mã bí mật, anh ta sẽ luôn có thể quay lại bằng con đường mà Alice yêu cầu anh ta, mặc dù nó có thể không trùng với con đường anh ta đã chọn ngay từ đầu, vì trong trường hợp này anh ta có thể mở cửa và thoát ra qua phía bên kia.

Alice có thể nghĩ đây là một câu hỏi may rủi, có 50% khả năng cả hai đã chọn cùng một con đường. Tuy nhiên, nếu bài tập này được thực hiện nhiều lần, xác suất để Bob thoát ra qua cùng một con đường do Alice chọn mà không có mã giảm dần, cho đến khi thực tế là không thể. Sự kết luận? Nếu Bob thoát đủ số lần qua con đường này, anh ta đã chứng minh rõ ràng cho Alice thấy sự thật trong tuyên bố của anh ta: anh ta có mã bí mật. Và cuối cùng, không cần phải chia sẻ mã thực tế.

Hiện nay có nhiều cách triển khai khác nhau của ZKP bao gồm zk-SNARKS, zk-STARKS, PLONK và Bulletproofs, với mỗi cách có sự đánh đổi riêng về kích thước bằng chứng, thời gian đăng ký, thời gian xác minh, v.v.

Ba đặc điểm cơ bản xác định ZKP bao gồm

Tính đầy đủ: nếu tuyên bố là đúng, người xác minh trung thực (nghĩa là người tuân theo đúng quy trình) sẽ bị thuyết phục về thực tế này bằng một câu châm ngôn trung thực.
Tính hợp lý: nếu tuyên bố là sai, không có câu chuyện gian lận nào có thể thuyết phục người xác minh trung thực rằng nó là đúng, ngoại trừ một số xác suất nhỏ.
Zero-knowledge: nếu tuyên bố là đúng, không người xác minh nào học được bất cứ điều gì khác ngoài thực tế là tuyên bố đúng. Nói cách khác, chỉ cần biết câu nói (không phải bí mật) là đủ để hình dung một kịch bản cho thấy rằng câu tục ngữ biết bí mật. Điều này được chính thức hóa bằng cách cho thấy rằng mọi người xác minh đều có một số trình mô phỏng, chỉ đưa ra tuyên bố được chứng minh (và không có quyền truy cập vào câu tục ngữ), có thể tạo ra một bản ghi “trông giống như” sự tương tác giữa câu tục ngữ trung thực và người xác minh được đề cập.

Ví dụ về cách hoạt động của ZKP để chứng minh kiến thức về dữ liệu mà không tiết lộ dữ liệu cho bên khác

So Sánh SNARK và STARK

Hai giao thức ZKP hấp dẫn nhất trên thị trường hiện nay là zk-SNARK và zk-STARK. Zk-SNARK (Succinct Non-interactive Argument of Knowledge) lần đầu tiên được đề xuất vào năm 2012 và được triển khai ngay sau đó, cung cấp cho công nghệ một lợi thế có ý nghĩa tiên phong trong việc áp dụng. Tính ngắn gọn có nghĩa là thời gian để xác minh quy mô đa logarit, trong khi tính không tương tác cho thấy rằng hệ thống chứng minh không thể cho phép bất kỳ tương tác nào nữa sau giai đoạn xử lý trước, có thể bao gồm “chất thải độc hại” và cần thời gian tuyến tính để tạo.

Mặt khác, zk-STARK (Scalable Transparent Argument of Knowledge) là công nghệ tương đối mới hơn. Được nhóm StarkWare giới thiệu vào năm 2018, zk-STARK có hai ưu điểm chính:

Transparent: hệ thống hoạt động mà không cần thiết lập đáng tin cậy (tức là nó loại bỏ “toxic waste” được cho phép bởi zk-SNARKs)
Scalable: chúng có khả năng mở rộng hơn về tốc độ và kích thước tính toán khi chứng minh quy mô thời gian bán tuyến tính và quan trọng là xác minh tổng số + thời gian tiền xử lý sẽ chia tỷ lệ đa lôgarit

Tuy nhiên, STARK có kích thước bằng chứng lớn hơn nhiều so với SNARK. Ngoài ra, Ethereum có một trình biên dịch cho các SNARK cụ thể và đối với các SNARK đó, chi phí gas để xác minh bằng chứng thấp hơn so với bằng chứng STARK.

Kho lưu trữ Github của Matter Lab , Elena Nadilinski

Lợi ích Zero-Knowledge Proof (ZKP)

Lợi ích chính của Zero-Knowledge Proof là khả năng tận dụng các bộ dữ liệu bảo vệ quyền riêng tư trong các hệ thống minh bạch như mạng blockchain công khai như Ethereum. Mặc dù các blockchain được thiết kế để có tính minh bạch cao, nơi bất kỳ ai chạy node blockchain của riêng họ đều có thể xem và tải xuống tất cả dữ liệu được lưu trữ trên sổ cái, việc bổ sung công nghệ ZKP cho phép người dùng và các doanh nghiệp như nhau tận dụng các tập dữ liệu riêng tư của họ trong việc thực hiện các hợp đồng thông minh mà không bị lộ dữ liệu cơ bản.

Đảm bảo quyền riêng tư trong các mạng blockchain là rất quan trọng đối với các tổ chức truyền thống như các công ty chuỗi cung ứng, doanh nghiệp và ngân hàng muốn tương tác và khởi chạy các hợp đồng thông minh nhưng cần giữ bí mật thương mại của họ để duy trì tính cạnh tranh. Ngoài ra, các tổ chức như vậy thường được pháp luật yêu cầu bảo vệ thông tin nhận dạng cá nhân (PII) của khách hàng và tuân thủ các quy định như quy định chung về bảo vệ dữ liệu của Liên minh Châu Âu (GDPR) và đạo luật về trách nhiệm giải trình và cung cấp bảo hiểm y tế (HIPAA) của Hoa Kỳ.

Trong khi các mạng blockchain được phép đã nổi lên như một phương tiện bảo vệ quyền riêng tư giao dịch cho các tổ chức khỏi sự săm soi của số đông người dùng, ZKP cho phép các tổ chức tương tác một cách an toàn với các mạng blockchain công cộng – thường được hưởng lợi từ hiệu ứng mạng lớn của người dùng trên khắp thế giới, mà không từ bỏ quyền kiểm soát bộ dữ liệu nhạy cảm và độc quyền. Kết quả là, công nghệ ZKP đang mở ra thành công một loạt các trường hợp sử dụng thể chế cho các mạng blockchain công cộng mà trước đây không thể truy cập được, khuyến khích sự đổi mới và tạo ra một nền kinh tế toàn cầu hiệu quả hơn.

Các ứng dụng Zero-Knowledge Proof (ZKP)

Xác minh – Authentication

ZKP có thể hạn chế bất kỳ người dùng nào truy cập vào dữ liệu phức tạp của cá nhân nếu không phải là tác giả.

Tài liệu – Complex Document

ZKP có thể giúp truyền tải thông tin nhạy cảm như thông tin xác thực với tính bảo mật cao hơn.

Tin nhắn – Messaging

Tin nhắn mã hóa end–to–end là cần thiết. Hai người dùng phải xác nhận hơn là tin tưởng vào server và ngược lại. Nói cách khác ZKP cung cấp tin nhắn end–to–end mà không làm rò rỉ bất cứ thông tin bổ sung nào.

Chia sẻ dữ liệu

Chia sẻ dữ liệu chuyên chuỗi trên internet mà không có sự tham gia của bên thứ 3 là đặc biệt quan trọng. ZKP là một sự lựa chọn tuyệt vời.

Bảo mật thông tin nhạy cảm

Thông tin nhạy cảm ví dụ như bảng sao kê ngân hàng hoặc credit card là cần tăng cường nâng cao bảo mật. ZKP có thể cung cấp điều này.

Bảo vệ lưu trữ

ZKP có thể cung cấp khả năng bảo vệ lớn hơn cho lưu trữ. Nó là công cụ với giúp bảo vệ trước hacker.

File điều khiển hệ thống

Mọi file hệ thống có thể được bảo vệ bằng giao thức ZKP. Các file, người dùng và mỗi sự kiện đăng nhập có thể tạo ra các lớp bảo mật.

Blockchain

ZKP là giải pháp được sử dụng rộng rãi để mở rộng quy mô cho Ethereum (các blockchain L2 – Zk rollup) và được sử dụng để xây dựng các blockchain L1 khác cạnh tranh với Ethereum.

ZKP trong Blockchain

Tình trạng thị trường

Zk Rollup tuy còn mới mẻ, nhưng đã phát triển hệ sinh thái rộng gồm các ứng dụng, ví và cơ sở hạ tầng (lưu ý rằng hệ sinh thái ZK rollup chủ yếu tập trung vào Ethereum, blockchain L1 đang đối mặt với sự tắc nghẽn lớn nhất thách thức).

Tuy nhiên, các chỉ số đã cho thấy sự quan tâm từ người dùng và nhà phát triển. StarkWare’s StarkEx đã có TVL hơn 1,2 tỷ đô la với hơn 75 triệu giao dịch được thực hiện trên tất cả các đợt triển khai kể từ khi ra mắt mạng chính.

StarkWare đã có lực kéo thị trường mạnh mẽ

Khách hàng lớn nhất của StarkEx, dYdX, có lẽ là tín hiệu lớn nhất về sự phù hợp thị trường sản phẩm cho các giải pháp mở rộng quy mô ZK cho đến nay. Bằng cách tận dụng tổng hợp StarkEx của StarkWare, dYdX cung cấp trải nghiệm giao dịch phái sinh phi tập trung với mức phí cạnh tranh với các sàn giao dịch tập trung. Nó đã thực hiện khối lượng giao dịch gần 9,5 tỷ đô la vào thời điểm đỉnh cao, vượt qua khối lượng giao dịch trao đổi giao ngay của Coinbase trong một thời gian ngắn.

dYdX đã vượt qua Kraken Futures về khối lượng giao dịch vào tháng 8

Hồ sơ những tay chơi lớn

StarkWare – Người tiên phong bằng chứng STARK

StarkWare được thành lập vào năm 2018 bởi các nhà khoa học đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu tính toán ZK. Đúng như tên gọi, công nghệ ZK của StarkWare được xây dựng dựa trên zk-STARKs. Người đồng sáng lập EliBen-Sasson và Michael Riabzev là người đồng phát minh ra giao thức STARK. Các sản phẩm của StarkWare sử dụng nền tảng hoàn chỉnh Turing và ngôn ngữ lập trình để tạo ra các bản thử nghiệm STARK có tên là Cairo.
StarkEx – Giải pháp Validium với khách hàng hiện tại
Giải pháp validium của StarkWare, StarkEx, là một trong những giải pháp mở rộng quy mô bằng ZKP đầu tiên cho thấy sự phù hợp mạnh mẽ với thị trường sản phẩm với nhiều loại giao thức. Cả Dapp DeFi và NFT đều đã tận dụng giải pháp mở rộng quy mô của StarkEx để mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn. Tính đến thời điểm này, StarkEx có tổng giá trị bị khóa là 1,2 tỷ đô la (TVL) và đã xử lý 65 triệu giao dịch kể từ tháng 6 năm 2020.

Starkware đã huy động được tổng cộng 162 triệu đô la từ các nhà đầu tư cổ phần. Tháng 11 này, nhóm Starkware đã huy động được 50 triệu đô la với mức định giá 2 tỷ đô la trong một đợt gây quỹ gần đây, nghĩa là công ty có lãi, nhưng nhóm đã đảm bảo các khoản tiền mới để tăng tốc hệ sinh thái và tăng trưởng nhóm.
Điểm mạnh lớn nhất của StarkWare là nó đã chứng minh được khả năng tồn tại của các giải pháp mở rộng quy mô của mình. Với giải pháp đã được kiểm chứng, đội ngũ có năng lực và danh sách các nhà đầu tư blue-chip trên toàn hệ sinh thái tiền điện tử, chúng tôi hy vọng bộ giải pháp tổng hợp của StarkWare sẽ được áp dụng mạnh mẽ trong tương lai.

Matter Labs – Liberty, Blockchain và Math

Matter Labs bắt đầu vào năm 2019 và đã kiến trúc giải pháp mở rộng quy mô zkSync, sử dụng công nghệ zk-SNARK để tổng hợp. Những người sáng lập, Alex Gluchowski và Alex Vlasov, đều có chuyên môn sâu về nghiên cứu và phát triển Ethereum và ZK.

Một điểm khác biệt chính giữa StarkWare và Matter Labs là lựa chọn kiến trúc mở rộng quy mô – StarkWare sử dụng công nghệ zk-STARK trong khi Matter Labs sử dụng PLONK zk-SNARK do nhóm Aztec phát minh và phát triển (xem SNARK so với STARK ở trên).

ZkSync – Bản tổng hợp mã nguồn mở

Sản phẩm Marquee của Matter Lab, zkSync, đã phát hành sản phẩm khả thi tối thiểu (zkSync 1.0) vào mùa hè năm 2020. Một bản ZK trên Ethereum, zkSync 1.0 cho phép thanh toán nhanh hơn và xử lý hơn 4 triệu giao dịch vào tháng 11 năm 2021 nhưng không cung cấp chức năng hợp đồng thông minh.

ZkSync 2.0

Nhằm mục đích khắc phục điều này bằng cách giới thiệu khả năng tương thích EVM, mở rộng không gian thiết kế cho các hoạt động Turing-complete. Nó sẽ hỗ trợ tất cả các công cụ dành cho nhà phát triển được sử dụng để viết hợp đồng thông minh Ethereum, bao gồm HardHat, ether.js, Solidity, Vyper, v.v. Testnet đóng cho zkSync 2.0 ra mắt vào tháng 10 với Curve Finance là ứng dụng ban đầu. UniSync , một nhánh của Uniswap v2, cũng đang hoạt động trên testnet để minh họa chức năng zkEVM. Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng với zkSync 2.0, hầu hết các ứng dụng DeFi và NFT sẽ hoạt động với ít hoặc không có thay đổi mã.

zkPorter – Giải pháp Validium của Matter Lab

Cùng với sự ra mắt của zkSync 2.0, nhóm sẽ giới thiệu zkPorter, một chuỗi bằng chứng cổ phần sẽ cho phép người dùng đăng dữ liệu giao dịch trên zkPorter thay vì Ethereum. Do đó, zkSync 2.0 cũng sẽ có thiết kế Volition, trong đó người dùng có thể quyết định giữa việc đăng dữ liệu giao dịch trên Ethereum (cuộn lên) hoặc trên zkPorter (validium).

Matter Labs gần đây nhất đã huy động được 50 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series B do a16z dẫn đầu. Ngoài ra, họ đã mở một khoản tài trợ thứ hai để giới thiệu các đối tác chiến lược từ tất cả các lĩnh vực của ngành công nghiệp tiền điện tử, bao gồm các sàn giao dịch, DEX, cầu nối, ví và fiat on-ramps.

Polygon

1. Polygon Hermez – Bản tổng hợp ZK phi tập trung

Tháng 8/2021, Polygon đã mua lại Hermez trong một thỏa thuận trị giá 250 triệu đô la, một khoản phí bảo hiểm đáng kể so với giá trị vốn hóa thị trường là 18 triệu đô la mà các mã thông báo Hermez đang giao dịch.

Hermez là một giải pháp mở rộng quy mô zk-SNARK được phát triển bởi phòng thí nghiệm của Iden3, trình xác minh hợp đồng thông minh trên chuỗi. Đề xuất giá trị của nó nằm ở sự phân cấp và hiệu quả.

Hiện tại, Hermez đang hoạt động trên mạng chính nhưng chỉ hỗ trợ chuyển mã thông báo và không tương thích với EVM. Theo lộ trình của Polygon Hermez là phiên bản 2.0, một máy ảo Ethereum hoàn toàn tương thích sẽ hỗ trợ triển khai minh bạch các hợp đồng thông minh hiện có mà không cần phải điều chỉnh hoặc chuyển đổi chúng. Bản 2.0 này cũng sẽ cung cấp một giao thức đồng thuận L2 để lựa chọn các nhà khai thác mạng không được phép nhằm giữ tất cả các thuộc tính của phân quyền. Một bằng chứng về khái niệm đã được xây dựng và mạng thử nghiệm công cộng dự kiến sẽ ra mắt vào quý 2 năm 2022.

2. Polygon Nightfall – Optimistic Rollup với ZK Proofs

Được phát triển với sự hợp tác của EY, Nightfall là một giải pháp mở rộng quy mô doanh nghiệp tập trung vào quyền riêng tư. Quan trọng hơn, Nightfall không phải là một bản ZK rollup mà là một bản Optimistic Rollup sử dụng công nghệ ZKP để cho phép các giao dịch riêng tư. Trong lần lặp lại hiện tại, Nightfall có thể thực hiện chuyển khoản với chi phí thấp hơn một nửa so với chuyển ERCx công khai trong khi ẩn người nhận và mã thông báo được chuyển và duy trì các giả định về bảo mật và đồng thuận từ Ethereum.

Các lợi ích đối với doanh nghiệp sử dụng giải pháp này bao gồm:

Duy trì sự riêng tư trong khi tuân thủ các tiêu chuẩn AML/KYC. Ví dụ khi người dùng thực hiện giao dịch bằng chứng ZK trên Nightfall, họ chứng minh rằng họ đang ở trong danh sách trắng được KYC phê duyệt.
Cung cấp cho doanh nghiệp quyền riêng tư. Các doanh nghiệp đang tìm cách sử dụng các giải pháp blockchain không được phép vẫn yêu cầu quyền riêng tư đối với một số dữ liệu và giao dịch nhất định, chẳng hạn như thông tin khách hàng nhạy cảm hoặc bộ dữ liệu độc quyền.

3. Polygon Miden – Giải pháp STARK của Polygon

Miden là bản tổng hợp zk-STARK tương thích với EVM được viết bằng Rust. Dự án được dẫn dắt bởi Bobbin Threadbare, một cựu nhà nghiên cứu ZK cốt lõi tại Facebook, người đã lãnh đạo sự phát triển của Winterfell. Miden nhằm mục đích đảm bảo “khả năng tương thích với Ethereum” bằng cách biên dịch trực tiếp các hợp đồng thông minh do Solidity viết sang ngôn ngữ mẹ đẻ của Miden VM. Nó cũng nhằm mục đích nhúng các khả năng hỗ trợ quyền riêng tư để có thể tiết lộ một cách chọn lọc các phần của ứng dụng trong khi vẫn giữ bí mật phần còn lại của chương trình. Và trái ngược với StarkNet của Starkware, Miden hoàn toàn có nguồn mở.

Tuy nhiên, Miden vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu. Một nguyên mẫu ban đầu đã được đưa ra, nhưng chức năng vẫn còn hạn chế. Ví dụ các vòng lặp chỉ có thể được lồng vào sâu tám cấp và các điều kiện chỉ có thể được lồng vào sâu nhất là 16 cấp. Tuy nhiên, github tiếp theo của Miden đang hoạt động với những nâng cấp đáng kể cho VM để mở rộng bộ tính năng của Miden trên đường.

4. Polygon: Mở rộng Ethereum với Plonky

Nhiệm vụ của Polygon Zero rất đơn giản: sử dụng ZKP để mở rộng Ethereum đến một tỷ người dùng mà không ảnh hưởng đến phân quyền hoặc bảo mật. Để đạt được điều này cần có hệ thống chứng minh nhanh chóng và hiệu quả. Plonky2 là một SNARK đệ quy nhanh hơn 100 lần so với các lựa chọn thay thế hiện có và tương thích nguyên bản với Ethereum. Nó kết hợp PLONK và FRI để tạo ra các STARK tốt nhất, với các bằng chứng nhanh chóng và không cần thiết lập đáng tin cậy và các SNARK tốt nhất, với hỗ trợ đệ quy và chi phí xác minh thấp trên Ethereum.

SNARK có thể xác minh các phép tính tùy ý và vì xác minh SNARK là một phép tính nên SNARK có thể xác minh các SNARK khác.

Để xem tại sao điều đó lại hữu ích, hãy giả sử rằng chúng tôi muốn chứng minh rằng một lô 1.000 giao dịch là hợp lệ. Việc tạo ra một bằng chứng duy nhất để xác minh 1.000 giao dịch cùng một lúc sẽ rất tốn kém và mất thời gian. Thay vào đó, chúng tôi có thể lấy 1.000 máy và tạo 1.000 bằng chứng song song, một bằng chứng cho mỗi giao dịch. Tiếp theo, chúng ta có thể lấy các bằng chứng giao dịch này và tổng hợp đệ quy chúng bằng cách tạo một lớp bằng chứng đệ quy, với mỗi lớp xác minh hai bằng chứng giao dịch. Chúng tôi lặp lại quy trình này cho đến khi chúng tôi chỉ còn lại một bằng chứng xác minh 1.000 giao dịch.

Phương pháp đệ quy nhanh hơn, ít tốn tài nguyên hơn và có thể được phân cấp nhiều hơn.

Mina Protocol blockchain nhẹ nhất thế giới 22kB

Về lý thuyết, các blockchain được thiết kế để người dùng của nó chịu trách nhiệm. Khi bất kỳ ai có thể thực thi các quy tắc bằng cách xác nhận sổ cái công khai không thể thay đổi – quyền lực vẫn nằm trong tay của nhiều người chứ không phải số ít. Cấu trúc phi tập trung này là thứ cho phép mạng thực hiện các giao dịch không tin cậy.

Nhưng trong thực tế, điều này đã không xảy ra. Với các blockchain kế thừa như Bitcoin và Ethereum, khi một người mới tham gia, họ phải kiểm tra mọi giao dịch kể từ đầu mạng để xác minh tính đúng đắn – con số lên tới hàng trăm gigabyte dữ liệu. Hầu hết mọi người không thể có đủ khả năng tính toán để tự mình xác minh các chuỗi nặng này và buộc phải tin tưởng vào các bên trung gian ngày càng mạnh mẽ. Điều này có nghĩa là hầu hết mọi người không còn có thể kết nối ngang hàng – khiến phân quyền bị ảnh hưởng, động lực quyền lực thay đổi và mạng trở nên dễ bị kiểm duyệt hơn.

Mina cung cấp một giải pháp thanh lịch, thay thế chuỗi khối bằng một bằng chứng mật mã có kích thước nhất quán, có thể xác minh dễ dàng. Mina giảm đáng kể lượng dữ liệu mà mỗi người dùng cần tải xuống. Thay vì xác minh toàn bộ chuỗi ngay từ đầu, người tham gia xác minh đầy đủ mạng và các giao dịch bằng cách sử dụng bằng chứng kiến thức không đệ quy (hoặc zk-SNARK ). Sau đó, các nút có thể lưu trữ bằng chứng nhỏ, trái ngược với toàn bộ chuỗi. Và bởi vì nó có kích thước nhất quán, Mina vẫn có thể truy cập được – ngay cả khi nó mở rộng cho nhiều người dùng và tích lũy dữ liệu giao dịch trong nhiều năm.

Nhưng zk-SNARKs hoạt động như thế nào? Họ nắm bắt trạng thái của toàn bộ chuỗi khối dưới dạng một ảnh chụp nhanh nhẹ và gửi đi xung quanh – thay vì chính chuỗi. Nó giống như gửi cho bạn bè của bạn một tấm bưu thiếp của một con voi, thay vì một con vật sống khổng lồ. Khi khối tiếp theo trong mạng được tạo, nó sẽ chụp nhanh chính nó – với ảnh chụp nhanh trạng thái trước đó của blockchain làm nền. Ảnh chụp nhanh mới đó sẽ lần lượt được sử dụng làm phông nền cho khối tiếp theo, vân vân và vân vân. Thật đáng kinh ngạc, trong khi nó có thể chứa bằng chứng về lượng thông tin vô hạn, ảnh chụp nhanh luôn giữ nguyên kích thước.

Xuất hiện vòng tròn đầy đủ, blockchain nhẹ nhất thế giới trao quyền cho sự đồng thuận toàn diện. Giao thức bằng chứng cổ phần Ouroboros đã được sửa đổi của chúng tôi tối đa hóa sự đồng thuận bao trùm. Trên Mina, tất cả những người tham gia hoạt động như các nút đầy đủ và bất kỳ ai cũng có thể tham gia đồng thuận, bảo mật chuỗi khối và buộc Mina phải chịu trách nhiệm.

Các blockchain khác sử dụng công nghệ ZKP

Hạn chế của Zero-Knowledge Proof (ZKP)

ZKP đang vượt ra khỏi lĩnh vực lý thuyết và trở thành sức mạnh sản xuất. Bây giờ là lúc để xem chúng thực tế như thế nào. Bây giờ họ sẽ bắt đầu có những thử nghiệm thực sự trên thế giới và họ vẫn gặp phải các vấn đề lớn về khả năng mở rộng. Khả năng mở rộng cũng là một thách thức kỹ thuật vẫn cần được giải quyết, cũng như khả năng tính toán cao mà các thuật toán này hiện đang yêu cầu.

Mặt khác, công nghệ này đang ở giai đoạn đầu được áp dụng và các tổ chức quốc tế đang đạt được tiến bộ với công nghệ này vẫn còn rất ít. Một trong những thách thức đang phải đối mặt là sự thiếu vắng của các tiêu chuẩn, hệ thống và ngôn ngữ đồng nhất, cho phép các tác nhân khác biệt tương tác với các dịch vụ dựa trên công nghệ này, đó là điều thực sự khiến nó có thể khai thác tiềm năng của nó.

Một trong những yếu tố gièm pha lớn nhất chống lại việc triển khai ZKP là khả năng tổng quát hóa của các nền tảng này. Nhiều người tin rằng việc tạo ra một thực thi EVM có mục đích chung sẽ mất ít nhất một vài năm nữa. Điều này làm cho các triển khai ZKP chưa được rộng rãi, cũng bởi vì Ethereum là blockchain có lực lượng developer và người dùng đông đảo và tỷ trọng cao nhất so với các nền tảng blockchain khác.

Tổng kết

ZKP là một công nghệ nghệ tuyệt vời, dù không phải là mới, nhưng việc áp dụng vào để phát triển ngành blockchain vẫn còn nhiều điều mới mẻ cần khám khá, cần chứng minh bằng thực tiễn.

Bằng cách tận dụng các thuộc tính bảo mật của blockchain L1 trong khi cung cấp khả năng giao dịch chi phí thấp, thông lượng cao, các ZK rollup mang đến những đặc tính tốt nhất của blockchain (phân quyền và kháng kiểm duyệt) với trải nghiệm liền mạch mà người dùng Web2 mong đợi. Hơn nữa, với nhiều nhóm có năng lực cao làm việc về khả năng tương thích với EVM, các nhà phát triển tiền điện tử cũng mong đợi có thể chuyển qua các ứng dụng của họ một cách tương đối dễ dàng.

Mặc dù tương lai của tiền điện tử có thể là multichain và thậm chí là multi rollup, chúng tôi mong đợi sự xuất hiện của zkEVM sẽ mở ra làn sóng đổi mới tiếp theo trong tiền điện tử.

Hàng tuần, GFS Blockchain sẽ cập nhật các thông tin mới nhất về thị trường Crypto, mọi người hãy thường xuyên theo dõi tại website và đừng quên tham gia vào nhóm cộng đồng của GFS để thảo luận với các thành viên khác nhé: