نشأت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية الحديثة من ورقة بحثية نُشرت في عام 1985 بواسطة جولدوater وميكالي وراكوف. تناقش هذه الورقة كمية المعرفة التي يتعين تبادلها لإثبات صحة بيان ما من خلال تفاعلات متعددة في نظام تفاعلي. إذا تم تحقيق تبادل المعرفة الصفرية، يُطلق عليه اسم إثبات المعرفة الصفرية. كانت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية المبكرة تفتقر إلى الكفاءة والقدرة على الاستخدام، وكانت تقتصر في الغالب على المستوى النظري. على مدى العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت إثباتات المعرفة الصفرية اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
إن الاختراق الرئيسي في إثبات المعرفة الصفرية هو الورقة البحثية التي نشرها غروث في عام 2010، والتي وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، استخدمت Zcash إثبات المعرفة الصفرية لحماية خصوصية المعاملات، مما يمثل تقدمًا مهمًا في تطبيقات إثبات المعرفة الصفرية. بعد ذلك، تم دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية، مما وسع من مجالات تطبيقها.
تشمل الإنجازات الأكاديمية المهمة الأخرى: بروتوكول Pinocchio لعام 2013، خوارزمية Groth16 لعام 2016، خوارزمية Bulletproofs لعام 2017، وبروتوكول zk-STARKs لعام 2018. لقد حققت هذه التقدمات تحسينات هامة في جوانب حجم الإثبات وكفاءة التحقق.
٢. التطبيقات الرئيسية لل zk-SNARKs
أكثر تطبيقين شيوعًا لإثبات عدم المعرفة هما حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، تشمل المشاريع التمثيلية Zcash وMonero وغيرها. على سبيل المثال، يستخدم Zcash zk-SNARKs لتحقيق خصوصية المعاملات، وتتضمن الخطوات الرئيسية إعداد النظام، توليد المفاتيح، سك العملات، التحويل، التحقق، والاستلام وغيرها. لكن معدل استخدام معاملات Zcash الخاصة ليس مرتفعًا، مما يدل على أن الطلب على الخصوصية لم يصل إلى التوقعات.
في مجال التوسع، يُعتبر ZK Rollup تطبيقًا مهمًا. يتضمن ZK Rollup نوعين من الأدوار، وهما Sequencer وAggregator، حيث يتم معالجة المعاملات بكميات كبيرة وتوليد zk-SNARKs لتحقيق التوسع. مقارنةً بـ Optimistic Rollup، يتمتع ZK Rollup بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة الاستجابة النهائية، ولكن أيضًا يواجه تحديات مثل حجم الحسابات الكبير والحاجة إلى إعداد موثوق.
تتضمن المشاريع الرئيسية الحالية في ZK Rollup كل من StarkNet و zkSync و Aztec و Polygon Hermez، حيث يختارون بين SNARK و STARK في الخطوط التكنولوجية، بالإضافة إلى ما إذا كانوا يدعمون التوافق مع EVM. كانت مشكلة توافق EVM محور اهتمام الصناعة لفترة طويلة، وقد رفعت التقدم التكنولوجي الأخير من مستوى التوافق مع EVM، مما سيؤثر على نمط تطور بيئة ZK.
ثلاثة، المبادئ الأساسية لـ ZK-SNARKs
ZK-SNARKs هي واحدة من التطبيقات المهمة لل zk-SNARKs. تتميز بالمعرفة الصفرية، والاختصار، وعدم التفاعل.
تشمل الخطوات الأساسية لـ zk-SNARKs:
تحويل المشكلة إلى دائرة
تحويل الدائرة إلى شكل R1CS
تحويل R1CS إلى شكل QAP
إنشاء إعداد موثوق، توليد مفتاح الإثبات ومفتاح التحقق
إنشاء والتحقق من إثباتات zk-SNARKs
يتمثل جوهر zk-SNARKs في تحويل المشكلة إلى شكل يمكن إثباته والتحقق منه بكفاءة من خلال تغييرات رياضية معقدة. وقد أسس ذلك أساسًا للاستخدام الواسع للزيرو معرفة إثباتات في مجالات مثل blockchain.
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.
تسجيلات الإعجاب 16
أعجبني
16
4
مشاركة
تعليق
0/400
TokenUnlocker
· 08-06 00:00
هذه التقنية مميزة بعض الشيء
شاهد النسخة الأصليةرد0
MaticHoleFiller
· 08-05 23:50
دائمًا ما تحدث أشياء كبيرة في طبقة الخصوصية.
شاهد النسخة الأصليةرد0
MEVictim
· 08-05 23:49
إنه لأمر مؤسف أنني لا أستطيع أن أفهم إلا أن zk هو zkSync
تاريخ تطور zk-SNARKs وتطبيقاته: من الاختراقات النظرية إلى ممارسة ZK Rollup
تاريخ و تطبيقات و مبادئ zk-SNARKs
أولاً، تاريخ تطور zk-SNARKs
نشأت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية الحديثة من ورقة بحثية نُشرت في عام 1985 بواسطة جولدوater وميكالي وراكوف. تناقش هذه الورقة كمية المعرفة التي يتعين تبادلها لإثبات صحة بيان ما من خلال تفاعلات متعددة في نظام تفاعلي. إذا تم تحقيق تبادل المعرفة الصفرية، يُطلق عليه اسم إثبات المعرفة الصفرية. كانت أنظمة إثبات المعرفة الصفرية المبكرة تفتقر إلى الكفاءة والقدرة على الاستخدام، وكانت تقتصر في الغالب على المستوى النظري. على مدى العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، أصبحت إثباتات المعرفة الصفرية اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
إن الاختراق الرئيسي في إثبات المعرفة الصفرية هو الورقة البحثية التي نشرها غروث في عام 2010، والتي وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، استخدمت Zcash إثبات المعرفة الصفرية لحماية خصوصية المعاملات، مما يمثل تقدمًا مهمًا في تطبيقات إثبات المعرفة الصفرية. بعد ذلك، تم دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية، مما وسع من مجالات تطبيقها.
تشمل الإنجازات الأكاديمية المهمة الأخرى: بروتوكول Pinocchio لعام 2013، خوارزمية Groth16 لعام 2016، خوارزمية Bulletproofs لعام 2017، وبروتوكول zk-STARKs لعام 2018. لقد حققت هذه التقدمات تحسينات هامة في جوانب حجم الإثبات وكفاءة التحقق.
٢. التطبيقات الرئيسية لل zk-SNARKs
أكثر تطبيقين شيوعًا لإثبات عدم المعرفة هما حماية الخصوصية والتوسع.
في مجال حماية الخصوصية، تشمل المشاريع التمثيلية Zcash وMonero وغيرها. على سبيل المثال، يستخدم Zcash zk-SNARKs لتحقيق خصوصية المعاملات، وتتضمن الخطوات الرئيسية إعداد النظام، توليد المفاتيح، سك العملات، التحويل، التحقق، والاستلام وغيرها. لكن معدل استخدام معاملات Zcash الخاصة ليس مرتفعًا، مما يدل على أن الطلب على الخصوصية لم يصل إلى التوقعات.
في مجال التوسع، يُعتبر ZK Rollup تطبيقًا مهمًا. يتضمن ZK Rollup نوعين من الأدوار، وهما Sequencer وAggregator، حيث يتم معالجة المعاملات بكميات كبيرة وتوليد zk-SNARKs لتحقيق التوسع. مقارنةً بـ Optimistic Rollup، يتمتع ZK Rollup بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة الاستجابة النهائية، ولكن أيضًا يواجه تحديات مثل حجم الحسابات الكبير والحاجة إلى إعداد موثوق.
تتضمن المشاريع الرئيسية الحالية في ZK Rollup كل من StarkNet و zkSync و Aztec و Polygon Hermez، حيث يختارون بين SNARK و STARK في الخطوط التكنولوجية، بالإضافة إلى ما إذا كانوا يدعمون التوافق مع EVM. كانت مشكلة توافق EVM محور اهتمام الصناعة لفترة طويلة، وقد رفعت التقدم التكنولوجي الأخير من مستوى التوافق مع EVM، مما سيؤثر على نمط تطور بيئة ZK.
ثلاثة، المبادئ الأساسية لـ ZK-SNARKs
ZK-SNARKs هي واحدة من التطبيقات المهمة لل zk-SNARKs. تتميز بالمعرفة الصفرية، والاختصار، وعدم التفاعل.
تشمل الخطوات الأساسية لـ zk-SNARKs:
يتمثل جوهر zk-SNARKs في تحويل المشكلة إلى شكل يمكن إثباته والتحقق منه بكفاءة من خلال تغييرات رياضية معقدة. وقد أسس ذلك أساسًا للاستخدام الواسع للزيرو معرفة إثباتات في مجالات مثل blockchain.