Apa itu zk-SNARK?
Judul asli: “Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer”
Ditulis oleh: Kontributor
Kompilasi: api
Untuk waktu yang lama, segitiga mustahil dari blockchain (yaitu, skalabilitas, desentralisasi, dan keamanan) hanya bisa menjadi yang kedua dari ketiganya), jadi setelah Ethereum mencapai tingkat keamanan dan privasi yang lebih tinggi, ekspansi menjadi prioritas utama.
Oleh karena itu, lahirlah Layer 2. Saat ini, dalam rencana ekspansi Layer 2, teknologi ZK dianggap oleh Vitalik Buterin (V God), salah satu pendiri Ethereum, sebagai solusi akhir untuk masalah ekspansi.
Pada tanggal 21 Mei, pada konferensi Ethereum global tahunan EDCON 2023 yang diadakan di Montenegro, V God mengatakan bahwa dalam 10 tahun ke depan, zk-SNARK dengan ZK sebagai teknologi yang mendasarinya akan sama pentingnya dengan blockchain.
Jadi apa saja zk-SNARK yang baru-baru ini dipromosikan oleh V God? Masalah blockchain apa yang bisa diselesaikan? Mari kita lihat pengantar hari ini.
Berikut ini adalah teksnya:
##01 Apa itu zk-SNARK?
**1. Siapa yang membuat zk-SNARK? **
Istilah “zk-SNARKs” diciptakan oleh sekelompok cryptographers termasuk Nir Bitansky, Alessandro Chiesa, dan Eran Tromer, yang awalnya menerbitkan alasan untuk zk-SNARKs dalam sebuah makalah. Akibatnya, zk-SNARK telah dikembangkan dan ditingkatkan secara bertahap oleh banyak proyek dan tim yang berbeda.
**2. Apa kepanjangan dari zk-SNARK? **
ZK: nol pengetahuan nol pengetahuan
Pengetahuan nol berarti bahwa orang yang memverifikasi klaim tidak dapat memperoleh informasi baru apa pun dari proses verifikasi. **Dengan kata lain, dalam proses pembuktian tanpa pengetahuan, pemverifikasi hanya mengetahui apakah pernyataan itu benar atau salah, dan tidak ada yang lain. **
S: Kesederhanaan Ringkas
Bukti zk-SNARKs yang ringkas adalah bukti terpendek dan mudah diverifikasi. **Ini berbeda dengan pembuktian tanpa pengetahuan biasa, yang bisa sangat panjang dan rumit. Biasanya, bukti zk-SNARK dapat diverifikasi dalam milidetik.
N: non-interaktif non-interaktif
Bukti zk-SNARKs non-interaktif tidak memerlukan interaksi apa pun antara pembukti dan pemverifikasi. ** Ini berarti bahwa hanya satu pesan hasil yang dikirim dari pembukti ke pemverifikasi. **Ini berbeda dengan pembuktian interaktif, di mana pembukti dan pemverifikasi harus berinteraksi bolak-balik satu sama lain untuk menyelesaikan pembuktian.
AR: argumen argumen
Argumen adalah alasan atau serangkaian alasan untuk mendukung sudut pandang. Dalam konteks zk-SNARKs, argumen adalah serangkaian operasi matematika yang digunakan untuk membuktikan bahwa suatu pernyataan itu benar.
K: pengetahuan pengetahuan
Pengetahuan mengacu pada gagasan bahwa pembukti mengetahui informasi tertentu yang diperlukan untuk melengkapi pembuktian. Misalnya, ini bisa menjadi kunci pribadi akun.
**Singkatnya, zk-SNARKs adalah sistem ZK (Zero-Knowledge Proof System) yang memungkinkan pengguna (“prover”) untuk membuktikan sesuatu kepada pihak lain (“verifier”), seperti identitas mereka, kepemilikan dana mereka , dll., tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentang aset tersebut. **Misalnya:
- Seorang pengguna harus dapat membuktikan bahwa ia memiliki saldo yang cukup di akunnya untuk membeli produk atau layanan tanpa membagikan jumlah pasti yang ia miliki;
- Pengguna harus dapat memverifikasi identitasnya sebelum mengakses aplikasi tanpa harus membagikan data pribadinya.
Mengambil contoh bagaimana “menjelaskan zk-SNARK kepada anak berusia 5 tahun”, berikut adalah permainan untuk menjelaskan apa itu zk-SNARK:
Bayangkan Anda bermain “Di mana Guru Bahasa?” dengan tiga orang teman, dan hadiahnya adalah taruhan $1.000 untuk dibagi rata di antara para pemenang. Anda dan teman Anda duduk mengelilingi meja, dan semua orang mendapat foto seorang guru bahasa Mandarin.
Anda harus menemukan guru bahasa Mandarin di gambar, setelah Anda menemukan guru bahasa Mandarin, Anda perlu membuktikan bahwa Anda menemukannya, tetapi Anda tidak dapat mengungkapkan lokasinya atau informasi lainnya. Dengan kata lain, Anda ingin menunjukkan pengetahuan tentang fakta tanpa mengungkapkan apa pun di luar validitas klaim Anda.
Menggunakan zkSNARK, Anda dapat mengambil selembar kertas dengan ukuran yang sama dan menandai titik pada posisi guru bahasa Mandarin pada gambar. Kertas tersebut kemudian dapat disembunyikan di dalam kotak, dan setelah teman Anda memecahkan teka-teki tersebut, mereka dapat melihat sendiri di mana guru bahasa Mandarin yang Anda tandai berada.
Dengan kata lain, zk-SNARK memungkinkan Anda membuktikan informasi yang perlu diverifikasi tanpa mengungkapkan nilai pasti dari informasi tersebut. **Dalam ekosistem lintas rantai saat ini, penggunaan teknologi zk-SNARKs dapat menjaga privasi blockchain dan DApps yang dibangun di atas platformnya. **
Di dalamnya, ide utamanya adalah bahwa pemverifikasi tidak mungkin mendapatkan informasi apa pun tentang bukti (karenanya disebut bukti “tanpa pengetahuan”).
prinsip operasi 02zk-SNARKs
zk-SNARK sangat penting dalam ruang crypto, di mana privasi menjadi lebih penting karena banyak blockchain bersifat publik.
Contoh paling terkenal adalah Zcash, yang merupakan aset kriptografi privasi. Saat Zcash diperdagangkan di rantai publik seperti Bitcoin dan Ethereum, detail seperti alamat pengirim dan penerima, serta nilai input dan output (yaitu berapa banyak yang dihabiskan dan tidak) digunakan untuk verifikasi.
Namun melalui zk-SNARKs, Zcash dapat membuktikan bahwa transaksi tersebut sah tanpa mengungkapkan informasi seperti alamat dan nilai.
Bagaimana Zcash menggunakan zkSNARKS untuk menyediakan lapisan privasi bagi pengguna kripto
Sumber: Blockchainhub.net
Bagaimana cara kerja zk-SNARK? Tanda tangan digital** menyusun cara kerja zk-SNARK**. Tanda tangan digital menggunakan algoritme kriptografi untuk melindungi informasi sensitif dari pihak lain sambil memberikan bukti yang diperlukan kepada pihak tersebut.
** Jadi bagaimana tepatnya itu dilakukan? Lanjutkan sebagai berikut:**
- Prover pertama-tama menghasilkan sepasang kunci, kunci publik dan kunci pribadi. Dia menandatangani transaksi dengan kunci pribadinya.
- Prover kemudian menyandikan transaksi ini ke dalam zk-SNARKs, yang merupakan bukti matematis bahwa transaksi tersebut valid.
- Bukti dikirim ke pemverifikasi bersama dengan kunci publik. Pemverifikasi kemudian menggunakan kunci publik untuk memeriksa apakah rumusnya benar tanpa mengetahui hal lain tentang transaksi tersebut. Karena hanya sedikit informasi yang diverifikasi, pemeriksaan ini dapat dilakukan dengan sangat cepat untuk memastikan bahwa transaksi tersebut valid.
03 Kasus penggunaan khusus zk-SNARK
**1. Token mana yang menggunakan zk-SNARK? **
Token terenkripsi SNARK adalah aset terenkripsi yang menggunakan zk-SNARK untuk meningkatkan privasi, juga dikenal sebagai Token privasi. Contoh token privasi tersebut adalah:
- Zcash (ZEC)
- Ambang (XVG)
- Monero (XMR)
- Dash (DASH)
- Balok (BEAM)
- Horizen (ZEN)
- Bytecoin (BCN)
Tantangan utama zk-SNARKs adalah jika kunci privat dikompromikan, bukti palsu dapat dibuat. Ini dapat memungkinkan pembuat bukti palsu untuk melakukan penipuan, misalnya membuat dan menggunakan koin privasi palsu.
2. Aplikasi zk-SNARKS lainnya
Filecoin adalah penyedia penyimpanan terdesentralisasi, dan operasinya melibatkan banyak aspek.
Pertama, penyedia penyimpanan di jaringan Filecoin (menyediakan ruang penyimpanan sebagai ganti hadiah blok), dan “pemberi sertifikasi”, harus membuktikan bahwa mereka menyimpan data on-chain dengan benar.
Di sisi lain, kami memiliki “validator”, yaitu node, yang harus memverifikasi bahwa penyedia penyimpanan menyimpan dan mengamankan data dengan benar. Pemverifikasi ini harus puas dengan pengesahan yang diberikan oleh penyedia penyimpanan.
**Ini membutuhkan penyedia penyimpanan dan node untuk berkomunikasi saat data berpindah tangan. Seperti yang dapat Anda bayangkan, proses ini akan memakan banyak sumber daya. **
Posting blog resmi Filecoin menjelaskan: "Jumlah data yang harus dibuktikan oleh satu penyedia penyimpanan hari ini untuk memvalidasi penyimpanan mereka sangat besar dan hanya akan bertambah seiring waktu. Jaringan Filecoin memiliki waktu blok 30 detik. Untuk menjaga konstan waktu dan memungkinkan pendekatan yang dapat diskalakan, Filecoin membutuhkan solusi yang memungkinkan verifikasi yang cepat, efisien, dan kuat, ”
Dengan zk-SNARKs, jaringan Filecoin dapat meningkatkan skalabilitas dan efisiensinya dengan mengurangi waktu yang dibutuhkan pihak untuk memverifikasi penyimpanan.
Untuk penyedia penyimpanan, zk-SNARK mengurangi jumlah data yang perlu ditransfer untuk membuktikan penyimpanannya, sehingga mengurangi biaya operasional.
3.zk-SNARKs juga bisa digunakan untuk hal lain
Misalnya:
- **Otentikasi: **Otentikasi kredensial pengguna tanpa kata sandi, tidak ada lagi dokumen seperti paspor, akta kelahiran untuk melindungi informasi sensitif seperti tempat dan tanggal lahir.
- **Sistem Pemungutan Suara: ** Identitas pemilih dapat diverifikasi tanpa identitas, bahkan jika surat suara bocor, identitas pemilih tidak dapat diidentifikasi, sehingga melindungi privasi pemilih.
- Kompresi Data: Ini adalah penggunaan zk-SNARKS yang menarik dan layak mendapatkan bagiannya sendiri.
##04 Ringkasan
Secara keseluruhan, zk-SNARKS memiliki tiga kesimpulan utama:
- zkSNARKS adalah sistem bukti tanpa pengetahuan yang memungkinkan satu pihak membuktikan kepada pihak lain bahwa mereka mengetahui nilai x tanpa mengkomunikasikan informasi lain tentang x.
- Ide kuncinya adalah bahwa verifikator tidak mungkin menyimpulkan informasi tentang x hanya dari fakta bahwa pembukti dapat membuktikan bahwa mereka mengetahui x. Ini melindungi privasi data dari peribahasa.
- Sistem pembuktian tanpa pengetahuan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk komunikasi yang aman, kriptografi, dan analisis data yang melindungi privasi.
Meskipun sistem bukti tanpa pengetahuan adalah bidang penelitian yang relatif baru, masih banyak pertanyaan terbuka tentang kelayakan dan kepraktisannya. Namun, mereka telah digunakan untuk membuat beberapa produk yang mengesankan.
