Que sont les zk-SNARK ?
Titre original : “Est-ce que zkSNARK : un explicateur convivial pour les débutants”
Écrit par : Contributeur
Compilation : feufeu
Pendant longtemps, le triangle impossible de la blockchain (c’est-à-dire l’évolutivité, la décentralisation et la sécurité) ne peut être que le deuxième des trois), donc après qu’Ethereum ait atteint un degré plus élevé de sécurité et de confidentialité, l’expansion devient la priorité absolue.
Par conséquent, la couche 2 est née.Actuellement, dans le plan d’expansion de la couche 2, la technologie ZK est considérée par Vitalik Buterin (V God), le co-fondateur d’Ethereum, comme la solution ultime au problème d’expansion.
Le 21 mai, lors de la conférence mondiale annuelle à but non lucratif Ethereum EDCON 2023 qui s’est tenue au Monténégro, V God a déclaré qu’au cours des 10 prochaines années, zk-SNARK avec ZK comme technologie sous-jacente sera aussi important que la blockchain.
Alors, quels sont les zk-SNARK récemment promus par V God ? Quels problèmes de blockchain peuvent être résolus ? Jetons un coup d’œil à l’introduction d’aujourd’hui.
Voici le texte :
##01 Que sont les zk-SNARK ?
**1. Qui a créé les zk-SNARK ? **
** Le terme “zk-SNARKs” a été inventé par un groupe de cryptographes ** comprenant Nir Bitansky, Alessandro Chiesa et Eran Tromer, qui ont initialement publié la justification des zk-SNARKs dans un article. En conséquence, les zk-SNARK ont été progressivement développés et améliorés par de nombreux projets et équipes différents.
**2. Que signifie zk-SNARK ? **
ZK : zéro connaissance zéro connaissance
La connaissance zéro signifie que la personne qui vérifie la réclamation ne peut obtenir aucune nouvelle information du processus de vérification. **En d’autres termes, dans un processus de preuve à connaissance nulle, le vérificateur sait uniquement si l’énoncé est vrai ou faux, et rien d’autre. **
S : Simplicité Concise
Les preuves succinctes de zk-SNARKs sont les preuves les plus courtes et facilement vérifiables. ** Cela contraste avec les preuves régulières à connaissance nulle, qui peuvent être très longues et complexes. En règle générale, les preuves zk-SNARK peuvent être vérifiées en quelques millisecondes.
N : non interactif non interactif
Les preuves zk-SNARKs non interactives ne nécessitent aucune interaction entre le prouveur et le vérificateur. ** Cela signifie qu’un seul message de résultat est envoyé du prouveur au vérificateur. ** Cela contraste avec les preuves interactives, où le prouveur et le vérificateur doivent interagir l’un avec l’autre pour terminer la preuve.
AR : argument argument
Un argument est une raison ou un ensemble de raisons à l’appui d’un point de vue. Dans le contexte des zk-SNARK, un argument est une série d’opérations mathématiques utilisées pour prouver qu’une affirmation est vraie.
K : connaissance des connaissances
La connaissance fait référence à l’idée que le démonstrateur connaît certaines informations nécessaires pour compléter la preuve. Par exemple, il peut s’agir de la clé privée du compte.
**Pour résumer, zk-SNARKs est un système ZK (Zero-Knowledge Proof System) qui permet à un utilisateur (“prover”) de prouver quelque chose à une autre partie (“verifier”), comme son identité, sa propriété de fonds , etc., sans divulguer aucune information sur ces actifs. **Par exemple:
- Un utilisateur doit être en mesure de prouver qu’il dispose d’un solde suffisant sur son compte pour acheter un produit ou un service sans partager le montant exact dont il dispose ;
- L’utilisateur doit pouvoir vérifier son identité avant d’accéder à l’application sans avoir à partager ses données personnelles.
En prenant comme exemple “expliquer les zk-SNARK à un enfant de 5 ans”, voici un jeu pour expliquer ce que sont les zk-SNARK :
Imaginez que vous jouez à “Où est le professeur de langues ?” avec trois amis, et que le prix est un pari de 1 000 $ à partager également entre les gagnants. Vous et vos amis êtes assis autour d’une table et tout le monde reçoit une photo d’un professeur de chinois.
Vous devez trouver le professeur de chinois sur la photo, une fois que vous avez trouvé le professeur de chinois, vous devez prouver que vous l’avez trouvé, mais vous ne pouvez pas révéler son emplacement ou toute autre information. En d’autres termes, vous voulez démontrer la connaissance des faits sans rien révéler au-delà de la validité de vos affirmations.
En utilisant zkSNARK, vous pouvez prendre une feuille de papier de la même taille et marquer un point sur la position du professeur de chinois sur l’image. Le papier peut ensuite être caché dans une boîte, et une fois que vos amis ont résolu le puzzle, ils peuvent voir par eux-mêmes où se trouve le professeur de chinois que vous avez marqué.
En d’autres termes, les zk-SNARK vous permettent de prouver les informations que vous devez vérifier sans révéler la valeur exacte de ces informations. ** Dans l’écosystème inter-chaînes actuel, l’utilisation de la technologie zk-SNARKs peut maintenir la confidentialité des blockchains et des DApps construits sur sa plate-forme. **
Dans celui-ci, l’idée clé est qu’il est impossible pour le vérificateur d’obtenir la moindre information sur la preuve (d’où le nom de preuve « sans connaissance »).
02zk-SNARKs principe de fonctionnement
Les zk-SNARK sont particulièrement importants dans l’espace crypto, où la confidentialité devient encore plus importante car de nombreuses chaînes de blocs sont de nature publique.
L’exemple le plus célèbre est Zcash, qui est un actif cryptographique de confidentialité. Lorsque Zcash est échangé sur des chaînes publiques telles que Bitcoin et Ethereum, des détails tels que les adresses de l’expéditeur et du destinataire, et les valeurs d’entrée et de sortie (c’est-à-dire combien a été et n’a pas été dépensé) sont utilisés pour la vérification.
Mais grâce aux zk-SNARK, Zcash peut prouver que la transaction est valide sans divulguer d’informations telles que l’adresse et la valeur.
- Comment Zcash utilise zkSNARKS pour fournir une couche de confidentialité aux utilisateurs de crypto *
Source : Blockchainhub.net
Comment fonctionnent les zk-SNARK ? Les signatures numériques** constituent le fonctionnement des zk-SNARK**. Les signatures numériques utilisent des algorithmes cryptographiques pour protéger les informations sensibles d’une autre partie tout en fournissant à cette partie les preuves nécessaires demandées.
** Alors, comment est-ce fait exactement ? Procédez comme suit:**
- Le prouveur génère d’abord une paire de clés, une clé publique et une clé privée. Il signe les transactions avec sa clé privée.
- Le prouveur encode ensuite cette transaction en zk-SNARK, qui sont des preuves mathématiques que la transaction est valide.
- La preuve est envoyée au vérificateur avec la clé publique. Le vérificateur utilise ensuite la clé publique pour vérifier que la formule est correcte sans rien savoir d’autre sur la transaction. Étant donné que seule une petite quantité d’informations est vérifiée, cette vérification peut être effectuée très rapidement pour confirmer que la transaction est valide.
03 Cas d’utilisation spécifiques des zk-SNARK
**1. Quels jetons utilisent des zk-SNARK ? **
Le jeton crypté SNARK est un actif crypté qui utilise zk-SNARK pour améliorer la confidentialité, également connu sous le nom de jeton de confidentialité. Voici des exemples de ces jetons de confidentialité :
- Zcash (ZEC)
- Verges (XVG)
- Monero (XMR)
- Tiret (TIRET)
- Faisceau (FAISCEAU)
- Horizen (ZEN)
- Bytecoin (BCN)
Le principal défi des zk-SNARK est que si la clé privée est compromise, de fausses preuves peuvent être créées. Cela pourrait permettre aux créateurs de fausses preuves de commettre des fraudes, par exemple en créant et en utilisant de fausses pièces de confidentialité.
2. Autres applications de zk-SNARKS
Filecoin est un fournisseur de stockage décentralisé et son fonctionnement implique de nombreux aspects.
Premièrement, les fournisseurs de stockage sur le réseau Filecoin (fournissent un espace de stockage en échange de récompenses en bloc) et les “certificateurs” doivent prouver qu’ils stockent correctement les données en chaîne.
D’autre part, nous avons des “validateurs”, c’est-à-dire des nœuds, qui doivent vérifier que les fournisseurs de stockage stockent et sécurisent correctement les données. Ces vérificateurs doivent être satisfaits des attestations délivrées par le prestataire de stockage.
** Cela nécessite que les fournisseurs de stockage et les nœuds communiquent lorsque les données changent de mains. Comme vous pouvez l’imaginer, ce processus nécessitera beaucoup de ressources. **
Le billet de blog officiel de Filecoin explique : "La quantité de données qu’un seul fournisseur de stockage doit prouver aujourd’hui afin de valider son stockage est énorme et ne fera qu’augmenter avec le temps. Le réseau Filecoin a un temps de blocage de 30 secondes. Afin de garder temps constant et permettant une approche évolutive, Filecoin a besoin d’une solution qui permette une vérification rapide, efficace et robuste »,
Avec les zk-SNARK, le réseau Filecoin peut améliorer son évolutivité et son efficacité en réduisant le temps nécessaire aux parties pour vérifier le stockage.
Pour les fournisseurs de stockage, les zk-SNARK réduisent la quantité de données qu’ils doivent transférer pour prouver leur stockage, réduisant ainsi les coûts opérationnels.
3. Les zk-SNARK peuvent également être utilisés pour d’autres choses
Par exemple:
- Authentification : Authentifiez les informations d’identification de l’utilisateur sans mot de passe, plus de documents tels que les passeports, les certificats de naissance pour protéger les informations sensibles telles que le lieu et la date de naissance.
- **Système de vote : ** L’identité des électeurs peut être vérifiée sans identification, même si les bulletins de vote sont divulgués, l’identité des électeurs ne peut pas être identifiée, protégeant ainsi la vie privée des électeurs.
- Compression des données : Ceci est une utilisation intéressante de zk-SNARKS et mérite sa propre section.
##04 Résumé
Dans l’ensemble, zk-SNARKS a trois points clés :
- zkSNARKS est un système de preuve à connaissance nulle qui permet à une partie de prouver à une autre partie qu’elle connaît une valeur x sans communiquer aucune autre information sur x.
- L’idée clé est qu’il est impossible pour un vérificateur de déduire une information sur x uniquement du fait que le démonstrateur peut prouver qu’il connaît x. Cela protège la confidentialité des données du prouveur.
- Les systèmes de preuve de connaissance zéro sont utilisés dans une variété d’applications, y compris les communications sécurisées, la cryptographie et l’analyse de données préservant la confidentialité.
Bien que les systèmes de preuve à connaissance nulle soient un domaine de recherche relativement nouveau, il reste encore de nombreuses questions ouvertes sur leur faisabilité et leur caractère pratique. Cependant, ils ont été utilisés pour créer des produits impressionnants.
