a16z: كيفية استخدام العرض السحري لفهم براهين المعرفة الصفرية

هذا المقال مأخوذ من | a16z

المؤلف الأصلي | مايكل بلاو

مجمعة | أوديلي بلانيت ديلي أزوما

*ملاحظة المحرر: باعتباره "الكتاب السري" لشركة Crypto للتطوير في اتجاهات متعددة مثل التوسع والخصوصية، فإن إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) لديها توقعات عالية من الصناعة. ومع ذلك، نظرًا لأن معظم المحتوى التوضيحي حول هذا المفهوم يستهدف الأشخاص الذين لديهم أساس معين في علوم الكمبيوتر أو التشفير، فلا تزال هناك عقبات معينة أمام معظم المستخدمين العاديين لفهم المفهوم نفسه بشكل كامل. *

*في 8 سبتمبر، نشر مايكل بلاو، شريك a16z، مقالًا علميًا شائعًا حول إثباتات المعرفة الصفرية. تتجنب المقالة بذكاء جزء التخمينات الرياضية المجردة من مفهوم إثبات المعرفة الصفرية نفسه، ولكنها تستخدم العروض السحرية لإثبات فائدة ZKP بشكل ملموس. *

*ما يلي هو تجميع للنص الأصلي لمايكل بلاو (صوت الشخص الأول) الذي أعدته Odaily Planet Daily. تم إجراء بعض التعديلات من أجل طلاقة القراءة. *

قال كلارك، مؤلف كتاب "2001: رحلة فضائية": "لا يمكن تمييز أي تكنولوجيا متقدمة بما فيه الكفاية عن السحر".

يعد إثبات المعرفة الصفرية إحدى تلك التقنيات السحرية، وهو في الواقع مفهوم تشفير يمكن استخدامه لحل مشكلتين رئيسيتين في قابلية التوسع في Web3 والخصوصية. **

من منظور المنفعة، يمكن أن يساعد استخدام ** لإثباتات المعرفة الصفرية في تقليل تكاليف المعاملات على السلسلة وتصميم تطبيقات جديدة لحماية الخصوصية، وبالتالي تعزيز انتشار التشفير إلى مليار مستخدم. **بصرف النظر عن Crypto، يتمتع ZKP أيضًا بإمكانية استخدامه لنقل البيانات الحساسة بشكل آمن، وبالتالي المساعدة في مكافحة الأنظمة المالية غير القانونية أو مكافحة انتشار المعلومات الاحتيالية.

ولكن ما هي بالضبط براهين المعرفة الصفرية؟ بالنسبة لعدد صغير من الباحثين والمطورين، يمكن العثور على العديد من التفسيرات التفصيلية على الإنترنت، ولكن هذه المحتويات ليست مخصصة للمستخدمين العاديين ذوي الخبرة الأقل في علوم الكمبيوتر أو السحر والتنجيم. على الرغم من أن بعض الرواد قد كتبوا أيضًا بعض المقالات العلمية الشعبية القائمة على القياس، إلا أنه حتى اليوم، لا يزال العثور على تفسير قاطع وشعبي يتعلق ببراهين المعرفة الصفرية لمساعدة الأشخاص العاديين على فهم سحرها بدقة ليس بالمهمة السهلة.

لذا، في هذه المقالة التالية، سأجمع بين خلفيتي في العملات المشفرة وصناعة السحر لاستكشاف تشبيه جديد - فكر في إثباتات المعرفة الصفرية باعتبارها خدعة سحرية رائعة. **

أولاً، نحتاج إلى بعض المعرفة الأساسية

سأشارك أولاً التعريف "عالي المستوى" لإثبات المعرفة الصفرية (خاصة الخوارزمية الكلاسيكية zk-SNARK) وخصائصها الرئيسية، ثم أقوم بتعيين هذه "المكونات" واحدًا تلو الآخر في شكل سحري.

يعرّف جاستن ثالر، الشريك البحثي في a16z، zk-SNARK بأنه: "zk-SNARK يسمح لشخص ما (المُثبِّت) أن يثبت لشخص آخر (المُحقِّق) أنه لا يثق في أنه يعرف بعض البيانات دون أن يكون لديه للكشف عن أي معلومات حول البيانات نفسها.”

تحدد الدورة التدريبية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأمر على النحو التالي: "** تسمح لي بروتوكولات المعرفة الصفرية أن أثبت لك أنني أعرف حقيقة ما دون إخبارك بالحقيقة نفسها. **"

وهذا له قيمة تطبيقية كبيرة في سياق blockchain للأسباب التالية:

• (المتوافق مع الخصوصية) ** يمكن لإثبات المعرفة الصفرية حماية المعلومات الخاصة مع السماح للآخرين بالتحقق من صحة المعلومات. **
• (المتوافق مع التوسع) ** يمكن لإثبات المعرفة الصفرية "تبسيط" عبء العمل و"حفظه". ** "التبسيط" يعني أن حجم "الإثبات" أصغر من "البيانات" نفسها التي تم إثباتها، و"الحفظ" يعني أن المدقق يمكنه اختبار "الإثبات" بكفاءة أكبر من تحليل "البيانات" الأصلية نفسها. في إيثريوم، يعني هذا أن العقود الذكية ستعالج بيانات أقل، وبالتالي ستكون تكاليف الغاز للمستخدمين أقل. ويمكن للطبقة الثانية أيضًا الاستفادة من هذه الميزات، مما يسمح للتطبيقات اللامركزية بمعالجة المزيد من البيانات بتكلفة أقل.

باختصار، تتمتع إثباتات المعرفة الصفرية بخاصيتين رئيسيتين:

• الأول هو الخصوصية: لن يتم الكشف عن "البيانات" (أو "الحقائق" أو "المعرفة") التي تثبتها للمدقق.
• والثاني هو قابلية التوسع: يعد اختبار "البراهين" أكثر كفاءة من تحليل "البيانات" الأولية مباشرةً.

هذا هو التفسير الكلاسيكي لإثباتات المعرفة الصفرية، لكنه لا يزال يبدو وكأنه لغز - كيف يمكن لشخص أن يثبت أنه يعرف شيئًا ما دون مشاركة المعلومات؟

دعونا نلقي نظرة على التعريف مرة أخرى، ولكن هذه المرة، سنقوم بخدعة سحرية.

السحر بحد ذاته هو دليل على صفر المعرفة

ببساطة، في العرض السحري، "السحر" نفسه هو دليل على صفر المعرفة. من أجل إكمال خدعة سحرية، يحتاج "الساحر" إلى معرفة "السر" الكامن وراءها. فقط من خلال معرفة هذا السر يمكنهم أداء الأداء، لكنهم بالتأكيد لا يريدون الكشف عن هذا السر "للجمهور" - من الواضح أن هذا سوف يدمر تأثير السحر.

• • ملاحظة Odaily Planet Daily: لاحظ أن أربعة أحرف محاطة بعلامات اقتباس. *

"سر" يتوافق مع "البيانات" الأصلية؛

"السحر" يتوافق مع "الدليل"؛

"الساحر" يتوافق مع "الممثل"؛

• "الجمهور" يتوافق مع "المدقق". *

بعد ذلك، سنضيف التعريف "المتقدم" لإثبات المعرفة الصفرية في الفقرة السابقة إلى هذا السحر، **تخيل الساحر باعتباره "المثبت" والجمهور باعتباره "المتحقق". **

** العرض السحري هو العملية التي يثبت فيها "المثبت" "للمحقق". **إذا نجح الأداء، فهو يعادل إثبات فعاليته، ويمكن للجمهور أيضًا تأكيد أن الساحر يجب أن يفهم السر الكامن وراءه؛ إذا فشل الأداء، فهو يعادل إثبات أنها غير صالحة وسيصاب الجمهور بخيبة أمل، انتبه إلى أن الساحر قد لا يعرف الخدعة.

من الواضح أن السحر يوضح بوضوح خصوصية إثباتات المعرفة الصفرية لأنه لا يتم إخبار الجمهور مطلقًا بالسر الكامن وراء ذلك. ماذا عن قابلية التوسع؟ دعونا نواصل العودة إلى هذه الاستعارة ...

إذا أراد الجمهور معرفة ما إذا كان الساحر قد أتقن السر (ما إذا كان "المثبت" يعرف "البيانات" الأصلية)، فيمكنهم تخطي الأداء العادي ومطالبة الساحر بمشاركة السر الكامن وراءه. ومع ذلك، فإن تقنيات السحر بشكل عام معقدة ومرهقة للغاية، فمن الصعب على الجمهور فهم آلية التصميم وتأثيرات التنفيذ لهذه التقنيات في فترة زمنية قصيرة، ناهيك عن إتقانها بشكل كامل، حتى أن الساحر يمكن أن يقدم تقنية خاطئة وسيصاب الجمهور بخيبة أمل، ومن الصعب أيضًا معرفة ما إذا كان حقيقيًا أم لا. لذلك، غالبًا ما يستغرق الأمر وقتًا طويلاً وعبء عمل كبير لإكمال الإثبات من خلال تحليل السر نفسه.

تمامًا كما أن التحليل المباشر "للبيانات" الأصلية يستغرق وقتًا أطول ويتطلب عمالة مكثفة، فإن اختبار "الإثبات" سيكون أكثر كفاءة. ** ما وراء ذلك هو قابلية التوسع في إثباتات المعرفة الصفرية **.

استخدم أوراق اللعب كمثال

ولإعطاء مثال بسيط، لنفترض أنني أتفاخر بأن لدي مهارة "التبديل العكسي" ويمكنني خلط مجموعة أوراق اللعب الفوضوية للحصول على التأثير المطلوب. فكيف يمكنني إثبات ذلك لك؟

الطريقة الأكثر فعالية بالنسبة لي هي أن أقوم مباشرة بخلط مجموعة من الأوراق بنمط معين لك. عندما ترى مجموعة البطاقات هذه، يمكنك تأكيد أنني أمتلك هذه المهارة. وهذا لا يتطلب مني مشاركة مهاراتي معك ولكنه أيضًا أفضل منك، فالتعلم البطيء بنفسك سيأتي بشكل أسرع.

وبشكل عام، آمل أن يساعد هذا التشبيه في إزالة الغموض عن براهين المعرفة الصفرية، ويمكن استخدام هذه المجموعة من التفسيرات حول "السحر" و"السر" و"الساحر" و"الجمهور" كنموذج فعال لفهم الخصائص الرئيسية لـ "المعرفة الصفرية". إثباتات المعرفة الصفرية ومساعدة المزيد يتعرض العديد من المستخدمين العاديين لهذا المفهوم.

مرة أخرى، السحر هو في الأساس دليل على المعرفة الصفرية، ودليل المعرفة الصفرية هو نفس السحر. **