zk-SNARKs технічний звіт з дослідження

zk-SNARKs(ZKP) є криптографічною технологією, яка дозволяє одній стороні( довірителю) підтвердити іншій стороні( перевіряючому), що певне твердження є правдивим, не розкриваючи жодної додаткової інформації. Ця технологія отримала широку увагу та швидкий розвиток в останні роки, має важливі перспективи застосування в таких сферах, як блокчейн, захист конфіденційності та ін.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням

zk-SNARKs основна концепція

Система zk-SNARKs містить такі три ключові властивості:

1. Цілісність: якщо твердження є справжнім, чесний доказувач завжди може переконати перевіряючого.

2. Надійність: якщо твердження є неправдивим, жоден нечесний доводчик не зможе переконати перевіряючого.

3. zk-SNARKs: Верифікатор, окрім того, що знає, що твердження є правдою, не може отримати жодної додаткової інформації.

Основний процес нульових знань (零知识证明) включає три етапи: налаштування, генерація доказу та перевірка. На етапі налаштування генеруються загальні параметри та ключі доказу. Доказувач використовує ключ доказу та вхідні дані для генерації доказу, тоді як перевіряючий використовує загальні параметри для перевірки дійсності доказу.

! ArkStream Capital: Галузеве дослідження з нульовим розголошенням

zk-SNARKs основні типи

В даний час існує кілька основних типів zk-SNARKs:

1. zk-SNARK: зручні zk-SNARKs, які мають фіксований розмір доказу та швидкий час перевірки, але потребують надійної настройки.

2. zk-STARK: масштабовані, прозорі zk-SNARKs, без необхідності у довіреному налаштуванні, але розмір доказу більший.

3. Bulletproofs: прості докази без необхідності належної підготовки, які підходять для таких сценаріїв, як доказ діапазону.

4. PLONK: універсальна та ефективна система доказів, яка підтримує загальні схеми та попередню обробку.

Різні типи zk-SNARKs мають свої переваги та недоліки, і в реальних застосуваннях потрібно вибирати відповідне рішення залежно від конкретної ситуації.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням

zk-SNARKs технічні виклики

Хоча технологія zk-SNARKs швидко розвивається, вона все ще стикається з деякими ключовими викликами:

1. Обчислювальна складність: витрати на обчислення для генерації доказів є досить високими, що обмежує їх використання в умовах обмежених ресурсів.

2. розмір доказу: деякі типи доказів мають великий розмір, що збільшує витрати на зберігання та передачу.

3. Довірені налаштування: деякі рішення потребують довірених налаштувань, що створює ризики безпеки.

4. Квантова безпека: існуючі рішення можуть не витримати атаки квантових обчислень.

5. Крос-платформна сумісність: необхідно підвищити взаємодію між різними платформами.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням

zk-SNARKs в сценаріях застосування

zk-SNARKs мають потенційні застосування в багатьох сферах:

1. Масштабування блокчейну: підвищення пропускної здатності транзакцій за допомогою zk-SNARKs.

2. Захист конфіденційності: забезпечення можливості перевірки при захисті конфіденційності користувачів.

3. Ідентифікація: можна проходити ідентифікацію без розголошення чутливої інформації.

4. Безпечні багатосторонні обчислення: реалізація спільного використання та обчислень даних кількома сторонами без розкриття вихідних даних.

5. Підтвердження відповідності: підтвердження відповідності регуляторним вимогам без розкриття конкретних деталей.

6. Ігри та віртуальні світи: реалізація перевіреної ігрової логіки та віртуальних активів.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням

zk-SNARKs екосистема

Екосистема zk-SNARKs швидко розвивається, охоплюючи кілька аспектів:

1. Базова криптографія: постійно вдосконалювані системи доказів та алгоритми.

2. Інструменти розробки: рамки та мови, які спрощують розробку застосувань на основі zk-SNARKs.

3. Інфраструктура: надання обчислювальних та верифікаційних послуг для застосувань на основі zk-SNARKs.

4. Рівень застосувань: різні конкретні застосування на базі zk-SNARKs.

5. Кросчейнова взаємодія: реалізація взаємного визнання zk-SNARKs між різними блокчейнами.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням

Перспективи zk-SNARKs

Технологія zk-SNARKs все ще перебуває на стадії швидкого розвитку, можливі напрямки розвитку в майбутньому включають:

1. Оптимізація продуктивності: подальше зниження витрат на генерацію доказів, підвищення ефективності перевірки.

2. Покращення зручності використання: розробка більш дружніх інструментів, зниження порогу входу для розробки додатків.

3. Стандартизація: формування загальноприйнятих стандартів у галузі, сприяння екологічній взаємодії.

4. Нові застосунки: дослідження нових інноваційних сценаріїв.

5. Злиття з іншими технологіями: об'єднання нових технологій, таких як ШІ, IoT, для створення нових можливостей.

Загалом, zk-SNARKs як революційна технологія має надію в майбутньому сприяти інноваціям та розвитку в сферах блокчейну, обчислень приватності тощо. Зі зростанням технологій та поступовим впровадженням застосувань, zk-SNARKs відіграватиме дедалі важливішу роль в епоху цифрової економіки.

! ArkStream Capital: Дослідження галузі з нульовим розголошенням