• Zero-knowledge (ZK) đã trở thành một công nghệ quan trọng trong lĩnh vực mở rộng blockchain bằng cách cung cấp sức mạnh cho ZK rollups.
• Tuy nhiên, điều thường bị lơ đãng là tiềm năng lớn lao mà ZK mang lại trong các giải pháp tầng ứng dụng. Trong những lĩnh vực này, ZK có thể bảo vệ sự riêng tư dữ liệu và đảm bảo tính xác thực của dữ liệu ngoại chuỗi.
• Zk đạt được những cam kết này bằng cách tạo ra các bằng chứng có thể được xác minh một cách dễ dàng mà không đòi hỏi yêu cầu phần cứng quá tải. Mặc dù việc tạo ra những bằng chứng này đòi hỏi tính toán cao, nhiệm vụ này có thể được ủy thác cho các thiết bị chứng minh phần cứng chuyên dụng.
• Nghiên cứu về khả năng của Zk và việc tích hợp sau đó vào các ứng dụng khác nhau đang được đặt ở vị trí tiếp theo của niềm tin phi tập trung.

Bản chất của Zero-Knowledge

Satoshi đã tạo ra một giải pháp khéo léo cho vấn đề cổ điển lâu đời của Tướng đồng minh Byzantine, mà cơ bản là đấu tranh với việc các thực thể phi tập trung có thể đạt được một thỏa thuận hoặc sự thật chung. Điều đột phá này? Thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW). Các thợ đào trên toàn thế giới giờ đây có thể cùng nhau điều chỉnh các lợi ích kinh tế của họ, từ đó tạo ra một hệ thống thỏa thuận toàn cầu. Bitcoin cũng giúp người dùng kiểm soát các khóa riêng tư của họ và xác minh giao dịch một cách độc lập, mở đường cho một hệ sinh thái bảo trì phi tập trung thực sự.

Ethereum mang lại một sự đột phá thông qua cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS), dựa vào động cơ và phạt của người xác thực để duy trì an ninh và sự hài hòa của mạng lưới.

• Sổ cái phi tập trung thực thi tính chính xác bằng cách thực hiện lại các tính toán trên mỗi nút mạng. Đó giống như đọc một cuốn sách toàn bộ để xác minh một từ duy nhất. Phương pháp này dẫn đến một kiến trúc tính toán không hiệu quả, trong đó mỗi nút phải tải xuống khối mới nhất và thực thi toàn bộ tập hợp các giao dịch để xác minh tuân thủ với khối đó.
• Tính toán mở không chỉ tốn nhiều tài nguyên mà còn tiết lộ một điểm yếu: thiếu sự riêng tư. Điểm yếu này bị khai thác bởi những kẻ lợi dụng MEV, họ can thiệp vào chuỗi giao dịch để đạt lợi ích cá nhân.

Nhận thức được những thách thức này, cộng đồng blockchain đã chuyển sự chú ý của mình vào việc nâng cao khả năng mở rộng và quyền riêng tư. Điều này đã dẫn đến việc khám phá về zk-Cryptography, đặc biệt là các công nghệ như zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) và zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge). Mặc dù có sự tinh tế trong cách mà những công nghệ này khác nhau, hãy để lại điều đó cho sau và xem xét một giải thích đơn giản hơn.

Ở tận cùng của nó, một chứng minh ZK cho phép một người nào đó (người chứng minh) chứng minh cho một bên không tin cậy (người xác minh) rằng họ sở hữu kiến thức cụ thể mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về kiến thức đó.

ZKPs sở hữu hai thuộc tính cần thiết:

• Ngắn gọn và Tiết Kiệm Công Sức: Xác minh bằng chứng hiệu quả hơn việc kiểm tra trực tiếp dữ liệu gốc.
• Quyền riêng tư: Không có thông tin nào về dữ liệu đã được chứng minh được tiết lộ cho người xác minh.

Mặc dù công nghệ được sinh ra vào những năm 1990, nhưng ứng dụng ban đầu của nó chủ yếu bị hạn chế trong các giải pháp bảo mật. IBM đã sử dụng ZK vào năm 2010 để tạo ra bộ trộn danh tính của mình, Bluemix, trong khi của Microsoft Bảo vệ bầu cửtận dụng ZKPs để cho phép bầu cử riêng tư có thể xác minh được.

Khả năng chứng minh không dễ dàng của ZKPs đối với các tính toán ngoại vi đã thúc đẩy nghiên cứu nhằm mục tiêu mở rộng nền tảng như Ethereum. Hơn 725 triệu đô la quỹđã chảy vào công nghệ ZK cho các chuỗi khối năm ngoái, nhấn mạnh sự quan trọng ngày càng tăng của nó.

Mặc dù sự phức tạp toán học của ZKP là phức tạp, nhưng nhà phát triển có thể tích hợp mật mã ZK vào ứng dụng tương tự như họ làm với mật mã khóa công khai. Nghiên cứu liên tục tập trung vào việc phát triển các bằng chứng viên và xác minh viên hiện đại, với sự tập trung vào việc tạo ra bằng chứng một cách hiệu quả và xác minh chúng một cách nhanh chóng.

Các chuỗi khối phụ thuộc vào dữ liệu quan trọng ngoại chuỗi — như giá tài sản hoặc thông tin từ các chuỗi khối thay thế. Theo truyền thống, các nguồn tin như Chainlink đã hoạt động như những người đưa tin cậy, sử dụng một mạng lưới các người xác nhận được kích thích kinh tế để đảm bảo tính chính xác và tính toàn vẹn của dữ liệu.

ZKPs thêm một trục tin cậy mới vào cảnh quan cryptoeconomic. Với ZKPs, những ứng dụng này có thể chứng minh một cách không thể bác bỏ sự hợp lệ của dữ liệu và tính toán ngoại chuỗi, hoạt động như những 'mắt' cảnh báo vượt ra ngoài blockchain

The ZK Landscape

Mở rộng

Rollups Mục Đích Tổng Quát

Khi Ethereum trải qua sự phát triển nhanh chóng, giao dịch chi phíđối với token ERC20 và NFT ERC721 thường tăng vọt lên khoảng $5-$15, khiến cần phải suy nghĩ lại về tính mở rộng mà không làm ảnh hưởng đến tính phân quyền.

Nhập vào thời đại của rollups: Sự chuyển đổi chiến lược của Ethereum thành một framework modul, trung tâm vào rollup với ba lớp riêng biệt: lớp Data Availability (DA), lớp Execution và lớp Settlement.

Hiện đang có hai loại Rollups đang được phát triển: Optimistic Rollups và ZK Rollups cung cấp các giải pháp mở rộng Layer 2 thực hiện giao dịch ngoài chuỗi Ethereum và giải quyết trên chuỗi Ethereum, kế thừa tính bảo mật của nó.

Cả hai loại đều phụ thuộc vào sequencers để nhận giao dịch của người dùng, tổ chức chúng thành các lô và tạo ra bằng chứng cho sự cam kết với Ethereum mainnet. Optimistic Rollups phụ thuộc vào watchers để phát hiện giao dịch gian lận trong một cửa sổ giải quyết tranh chấp, trong khi ZK Rollups sử dụng Validity Proofs để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch mà không cần xác minh trên chuỗi

Nguồn: Messari

Execution Layer: Việc thực hiện và lưu trữ trạng thái diễn ra ngoại chuỗi trong máy ảo (VM) cụ thể cho rollup. Mỗi ZK rollup đều có một sequencer để điều phối giao dịch và prover để tạo ra bằng chứng chứng minh rằng tính toán trung gian hợp lệ. Những “Bằng chứng về Độ hợp lệ” và dữ liệu tối thiểu sau đó được gửi đến hợp đồng thông minh xác minh trên mạng lưới Ethereum.

Hầu hết ZK Rollups tương thích với Máy Ảo Ethereum (EVM) để hỗ trợ các hợp đồng thông minh của Ethereum. Điều linh hoạt này cho phép các nhà phát triển di dời ứng dụng dựa trên Ethereum sang các nền tảng Layer 2 một cách mượt mà. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại những thách thức, bao gồm hiệu suất prover, hiệu suất blockchain và khả năng tương thích opcode.

Lớp Lưu trữ: Khi nói về lưu trữ, hầu hết các rollups, bao gồm zkEVM của Polygon, Cuộn, Thời đại zkSync, và Linea, ưu tiên đẩy dữ liệu dưới dạng nén vào calldata Ethereum. Phương pháp này đảm bảo tính sống còn và cho phép người dùng tái tạo trạng thái từ Ethereum và bỏ qua rollup nếu cần thiết.

Tuy nhiên, một số zk-rollups, như Starknet’s Validium, Công ty Matter Lab's zkPorter, và Miden của Polygon lưu trữ dữ liệu của họ trên một lớp DA khác được bảo vệ bởi Ủy ban Khả dụng Dữ liệu (DAC). Các giải pháp như EigenDAvàSẵn cóminh họa phương pháp này, nhằm tăng cường khả năng xử lý, trong khi vẫn hưởng lợi từ các cam kết bảo mật của Ethereum blockchain.

EigenDA dự định mở rộng thông lượng lên đến 10Mbps

Tầng Thanh Toán: ZK Rollups gửi trạng thái mới của rollup cùng với 'Chứng minh tính hợp lệ' đến hợp đồng thông minh xác thực trên Ethereum. Những người xác minh này kiểm tra Chứng minh tính hợp lệ để đảm bảo tính chính xác của việc chuyển trạng thái trong VM ngoại chuỗi và ghi lại việc chuyển trạng thái mới.

Quy trình xác minh có thể tốn nhiều tài nguyên, với chi phí gas dao động từ 300k đến 5 triệu cho một bằng chứng duy nhất. Thời gian xác minh cũng có thể cao, khoảng 10 giây. Rollups thường đăng bằng chứng lên L1 định kỳ, giảm chi phí mỗi giao dịch bằng cách gom nhóm giao dịch.

ZK proofs không thể được sử dụng cho việc đạt được sự đồng thuận hoặc sắp xếp giao dịch trong một rollup. Những người sắp xếp thường đưa ra quyết định đồng thuận dựa trên bộ quy tắc cá nhân của họ, với nhiều người tuân theo nguyên tắc thấy trước. Các nỗ lực đang tiếp tục để phân quyền người sắp xếp theo thời gian, với một số người triển khai việc chia sẻ người sắp xếp như @espressosys/decentralizing-rollups-announcing-the-espresso-sequencer-81c4c7ef6d97">Espresso.

VM dựa trên Rollups

Như đã thảo luận trước đó, có một số thách thức khi làm việc với L2 EVMs có thể hạn chế hiệu suất tính toán. Các chức năng nguyên bản của Ethereum, như các hàm hash, thường không tương thích với công nghệ ZK do tính chất tài nguyên tốn kém của chúng. ZKSync đã loại bỏ hỗ trợ cho một số trong số các opcode này, sau khi nhận ra rằng đa số chi phí của họ đến từ những hoạt động đắt đỏ này.

Không giống như EVM tập trung vào tập lệnh của Ethereum, các bản tổng hợp dựa trên zkVM cung cấp sự linh hoạt để chạy một loạt các phần mềm tương thích với các kiến trúc máy tính khác nhau. Các máy ảo này, là một siêu tập hợp, có thể thực hiện các tập lệnh khác nhau như RISC-V và WebAssembly và tạo ZKP cho các tính toán.

Starknetđứng như một người tiên phong trong lĩnh vực rollups dựa trên zkVM. Nó đã phát triển Cairo, một ngôn ngữ lập trình cấp thấp chuyên biệt hoạt động gần với ngôn ngữ hợp ngữ. Miden của Polygon sử dụng ngôn ngữ hợp ngữ riêng của mình gần với Move, trong khi Delphinus và Fluent đang làm việc trên rollups dựa trên ngôn ngữ WASM. Fluent và ZKM cho phép các nhà phát triển xây dựng ứng dụng trong các ngôn ngữ lập trình đa mục đích như Rust, TypeScript, C/C++, Go, và nhiều hơn nữa.

Các rollups dựa trên zkVM định nghĩa lại khả năng của Ethereum bằng cách tạo điều kiện cho việc xây dựng các ứng dụng mà trong hệ thống dựa trên tài khoản sẽ khó khăn hoặc không thực tế để phát triển.

Miden, ví dụ, áp dụng mô hình chứng minh dựa trên khách hàng, trong đó mỗi tài khoản hoạt động như một hợp đồng thông minh, và người dùng chịu trách nhiệm tạo ZKP trên thiết bị khách hàng của họ. Những chứng minh zk sau đó được gửi đến Miden rollup để cập nhật trạng thái toàn cầu. Phương pháp này cho phép thực hiện song song các giao dịch và tăng cường quyền riêng tư, vì các hoạt động như chuyển token và trao đổi NFT có thể xảy ra mà không ảnh hưởng đến trạng thái công khai.

Khung Rollup

Một số nhóm đã bắt đầu một nhiệm vụ để đơn giản hóa việc phát triển Zero-Knowledge (ZK) rollups, mở ra cánh cửa cho một loạt các nhà xây dựng. Những khung công việc sáng tạo này cung cấp cho các nhà xây dựng một bộ các thành phần toàn diện, bao gồm bộ sắp xếp, bộ chứng minh, lớp Data Availability (DA), và lớp đồng thuận.

Các nhà xây dựng sử dụng các framework này sẽ có lợi thế quan trọng khi kế thừa tính bảo mật mạnh mẽ của Ethereum trong khi vẫn giữ sự tự do trong việc lựa chọn. Họ có thể chọn triển khai một token bản địa hoặc sử dụng Ether (ETH) và có tính linh hoạt để tương tác với các validator bên ngoài hoặc triển khai các quy tắc tùy chỉnh cho các validator của họ.

Sovereign Labs và Polygonđang tích cực phát triển Bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) cho phép bất kỳ ai tạo ra các ZK Layer 2 (L2) rollups với các bộ quy tắc được xác định trước và cầu nối tương tác cho tính thanh khoản mạnh mẽ.

Lumoztiếp cận toàn diện, trao quyền tối đa cho các nhóm phát triển với rollups của họ thông qua sự đồng thuận Proof of Work (PoW) có giữa riêng, các mạng chứng minh riêng, và các kênh giao tiếp với các rollups khác.

LayerNhỗ trợ kiến trúc lai zk-OP (Zero-Knowledge-Operator) và hứa hẹn các khoản phí giao dịch rẻ hơn Ethereum một nghìn lần.

EclipseGate vừa đưa ra một thông báo quan trọng bằng cách giới thiệu một L2 đa dụng mà là một ví dụ kết hợp các yếu tố mô-đun khác nhau - máy thực thi Solana đăng bài DA lên Celestia và tạo ra chứng minh ZK bằng cách sử dụng Risc0 để giải quyết trên Ethereum. Những thử nghiệm này đẩy mạnh các luận điểm mô-đun và mục tiêu là kết hợp Máy ảo Ethereum (EVM) hiệu suất cao của Solana với sự an toàn của Ethereum.

Rollups-as-a-Service

Dịch vụ Rollups-as-a-Service (RaaS) đơn giản hóa cảnh quan của các khung Rollup và Bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK), cung cấp một lớp trừu tượng giúp dễ dàng triển khai, bảo trì và tạo ra các Rollup cụ thể cho ứng dụng chuyên dụng sản xuất.

RaaS giải phóng các nhà phát triển khỏi sự phức tạp của quản lý cơ sở hạ tầng và giám sát hiệu suất mạng, cho họ tập trung vào việc xây dựng lớp ứng dụng. Điều mà trước đây đòi hỏi nhiều giờ kỹ sư bây giờ biến thành quy trình triển khai 10 phút đơn giản, không cần mã.

Hãy coi chúng như là AWS (Amazon Web Services) của Rollups, giúp đơn giản hóa quy trình triển khai và phát triển rollup.

Với các nền tảng như VistaravàGateway, người dùng có quyền sử dụng và kết hợp các thành phần modular, nhanh chóng tạo ra các rollup cá nhân được tinh chỉnh theo nhu cầu của họ trong tích tắc.

Phương pháp modul này giúp các nhà phát triển tạo ra ZK rollups phù hợp chính xác với mục tiêu độc đáo của họ. Từ Máy Ảo Thực Hiện (VMs) và Lớp Sẵn Sàng Dữ Liệu (DA) đến Sequencers, Cầu nối và Provers, các nhà phát triển có linh hoạt để chọn các thành phần phù hợp với yêu cầu của họ.

Vistara cung cấp sự linh hoạt để lựa chọn từ nhiều máy ảo

Special Purpose Rollups

Mặc dù có sự tiến bộ trong việc triển khai các rollups đa năng, nhưng vẫn có giới hạn về việc mở rộng do sự cạnh tranh về không gian khối L2 và chi phí đăng bài lô L1 tăng lên. Các ứng dụng cụ thể đòi hỏi chức năng được tùy chỉnh, như sự hoàn thành nhanh chóng cho DeFi, độ trễ thấp cho trò chơi và quyền riêng tư cho các chuỗi khối doanh nghiệp, cần thiết cho các rollups cụ thể ứng dụng.

Dẫn đầu là hệ sinh thái của Starknet đã xử lý hơn 418Mgiao dịch, với các ứng dụng như dYdX, Sorare, và Không thể thay đổisử dụng các rollups cụ thể cho ứng dụng được xây dựng trên công nghệ Starkex của Starkware. Người điều hành của Starknet tổng hợp giao dịch, gom chúng thành các lô và cung cấp bằng chứng ZK cho chuỗi chính Ethereum, đảm bảo an ninh và quyền riêng tư với chi phí giảm đi.

Loopring, một ZK rollup, tập trung duy nhất vào các trường hợp sử dụng DeFi, cung cấp các tính năng như Giao dịch Khối để thực hiện ngay lập tức với thanh khoản cấp CEX.Myria, một ZK rollup khác, phục vụ cho các ứng dụng trò chơi, nhấn mạnh vào chi phí giao dịch thấp. Canto, thông báo gần đây rằng họ đang di dời sang một L2 tập trung vào Tài sản Thế giới Thực sử dụng Bộ phát triển Chuỗi của Polygon.

Quyền riêng tư

Khi các công nghệ Web3 mở rộng nhanh chóng, thu hút hàng triệu người dùng, vấn đề bảo mật vẫn đang rình rập - đặc biệt đối với các cơ sở, ngân hàng và doanh nghiệp, thường thấy mình bị bắt buộc bởi yêu cầu pháp lý để bảo vệ giao dịch tài chính của họ.

ZK proofs thêm một yếu tố bảo vệ khỏi ánh mắt tò mò, và đây là trường hợp sử dụng ban đầu được phổ biến bởi zCash. Zcash sử dụng zk-SNARKs để chứng minh rằng một giao dịch hợp lệ mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về người gửi, người nhận hoặc số tiền giao dịch. Số dư ví không được lưu trữ dưới dạng văn bản thuần nhưng được lưu trữ dưới dạng 'Ghi chú Cam kết'.

Kỹ thuật mật mã này cho phép người dùng che giấu chi tiết các giao dịch của họ trong khi vẫn chứng minh rằng họ có đủ tiền và tuân theo các quy tắc của giao thức:

• Value Conservation: Nó xác nhận rằng tổng số tiền của các đồng tiền nhập vào giao dịch (đầu vào) bằng tổng số tiền của các đồng tiền rời khỏi giao dịch (đầu ra), mà không tiết lộ số tiền thực tế.
• Quyền chi tiêu: Nó chứng minh rằng người gửi có các khóa chi tiêu riêng tư chính xác cho đầu vào họ đang sử dụng, từ đó xác nhận quyền lực của họ để chi tiêu tiền xu.
• Phòng chống Giao Dịch Hai Lần: Nó chứng nhận rằng các đồng coin chưa được tiêu trước đó, ngăn chặn giao dịch hai lần.

L1s tập trung vào quyền riêng tư

Một loạt các giao thức như Aleo, Aleph Zero, Ironfish và Mina đang đẩy ranh giới thậm chí xa hơn, chuyên về các giải pháp Layer 1 ưu tiên bảo mật. Khác với khung cơ bản dựa trên tài khoản của Ethereum, không phải là tối ưu cho bảo mật, các giao thức này áp dụng một phiên bản được sửa đổi của mô hình UTXO của Bitcoin.

• Mô hình đồng thuận: Mỗi giao thức tập trung vào quyền riêng tư này sử dụng các mô hình đồng thuận riêng biệt. Ví dụ: Aleo sử dụng cơ chế Bằng chứng công việc bền vững (SPoW), trong đó "công việc" liên quan đến việc tạo ra các bằng chứng zk thay vì khai thác sử dụng nhiều tài nguyên. Ironfish tuân theo mô hình Proof of Work (PoW) tương tự như Bitcoin, tạo ra tiền xu chỉ thông qua khai thác mà không cần Cung cấp tiền xu ban đầu (ICO). Aztec, ban đầu được thiết kế như một giải pháp Lớp 1 (L1), đã chuyển sang khung Lớp 2 (L2), giải quyết trên mạng Ethereum.
• Định nghĩa lại các tầng mạng: Vượt ra ngoài sự đồng thuận, các giao thức này tái tưởng tượng các tầng mạng, ủng hộ trao đổi dữ liệu ngang hàng để tối đa hóa quyền riêng tư. Ví dụ, Ironfish sử dụng một kết hợp của WebRTC và WebSockets để thiết lập kết nối với các nút. Người dùng có thể thiết lập kết nối trực tiếp, thực hiện giao dịch, tạo ZKP để xác minh việc tuân thủ các quy tắc, và sau đó giải quyết các giao dịch trên blockchain—tất cả trong khi bảo vệ quyền riêng tư của họ.

L2s tập trung vào quyền riêng tư

Trong khi đó, các dự án như AztecvàOlađược tận dụng để tăng cường quyền riêng tư trên mạng lưới Ethereum bằng cách kích hoạt ZK rollups với các tài khoản riêng tư và giao dịch được mã hóa. Cả hai dự án đều đang phát triển các zkVM riêng của mình, đặc biệt chú trọng vào việc quản lý các tài khoản riêng tư, thay vì tập trung chỉ vào tính tương thích với Ethereum.

ZK Ứng dụng

Ứng dụng tận dụng khả năng bảo mật của ZKPs để đem niềm tin đến dữ liệu và tính toán ngoại chuỗi. Chúng ta có thể tóm gọn hầu hết các trường hợp sử dụng vào các danh mục sau:

a. Chia sẻ an toàn bí mật: Công nghệ ZK giúp người dùng chia sẻ bí mật một cách đáng tin cậy thông qua một lớp giải quyết không cần tin cậy. Các ứng dụng nổi bật như giao thức zkMail và zkVoting hỗ trợ chia sẻ dữ liệu được mã hóa từ đầu đến cuối, đảm bảo quyền riêng tư mạnh mẽ.

b. Các danh tính trên chuỗi bí mật: Ứng dụng ZK cho phép người dùng tạo ra các danh tính trên chuỗi riêng tư một cách linh hoạt, vượt qua các hạn chế của các phương pháp che giấu dữ liệu truyền thống như việc trộn lẫn.

c. Bảo đảm An toàn Offchain: Tận dụng công nghệ ZK cung cấp bảo đảm an toàn mạnh mẽ ngoại xạ, đảm bảo tính toàn vẹn và trạng thái dự định của dữ liệu và tính toán ngoại xạ mở rộng.

d. Interoperable Trust: ZK-powered oracles and bridges assume a pivotal role in upholding cryptographic integrity when bridging off-chain data onto blockchain networks.

Phần mềm Bảo mật

Thay vì tạo ra các blockchain hoàn toàn mới đi kèm với quyền riêng tư cơ bản, các giao thức middleware quyền riêng tư giới thiệu cơ chế quyền riêng tư vào các mạng blockchain hiện có. Những nền tảng này giới thiệu một lớp quyền riêng tư hoạt động như một trung gian giữa địa chỉ người dùng và địa chỉ ẩn danh hoặc “stealth”, cung cấp một phương pháp thực tế để nâng cao quyền riêng tư.

Tornado Cash, được lấy cảm hứng từ mô hình bảo mật của Zcash, triển khai một hợp đồng thông minh dựa trên Ethereum để quản lý số dư người dùng được lưu trữ trong địa chỉ ẩn danh. Sử dụng chứng minh không biết, giao thức xác minh tính toàn vẹn của mỗi giao dịch, đảm bảo rằng người dùng không thể rút tiền vượt quá số dư tài khoản sau khi họ hỗn hợp tiền. Tuy nhiên, Tornado Cash đã gặp phải thách thức về quy định, khi những kẻ xấu lợi dụng các tính năng bảo mật của nó cho mục đích bất hợp pháp.

Nhận ra nhu cầu về tuân thủ, các nhà lãnh đạo trong ngành như Vitalik Buterin và Ameen Soleimani đều là những người tiên phong trong thế hệ kế tiếp nhóm bảo mậtcác mô hình cân bằng quyền riêng tư mạnh mẽ với việc tuân thủ quy định. Các mô hình này khám phá các phương pháp khác nhau:

• Kiểm tra Danh sách Đen: Khả năng cấm tiền gửi từ các địa chỉ được liệt kê trên danh sách đen của FATF, đảm bảo việc sử dụng hợp pháp của giao thức cho các hoạt động tăng cường quyền riêng tư.
• Khóa Xem Do Người Dùng Kiểm Soát: Người dùng duy trì các khóa chỉ đọc có thể được chia sẻ một cách lựa chọn với các cơ quan quản lý. Những khóa này xác minh nguồn gốc của quỹ và nghĩa vụ thuế trong khi xác nhận rằng quỹ không đến từ các địa chỉ bị đưa vào danh sách đen.
• Khóa Xem Được Kiểm Soát Bởi Máy Chủ: Trong cài đặt này, giao thức giữ quyền xem tất cả các quỹ và giao dịch của người dùng, cung cấp sự tiết lộ chọn lọc cho cơ quan quản lý để nâng cao sự tuân thủ.

Các nền tảng như Panther và Railgun cung cấp các token được bảo vệ được tạo ra bằng cách gửi tiền vào các nền tảng này để nhận tài sản được bảo vệ có thể được sử dụng trên các blockchain như Ethereum, BSC, Polygon, Solana và nhiều hơn nữa.

Nocturne tận dụng tính toán đa bên (MPC) và các tổ chức tổ chức tài khoản (AA) để tạo ra một lớp địa chỉ ẩn. Thay vì tạo ra tài sản zk, những địa chỉ này được thiết kế để tương tác với các giao thức. Người dùng gửi tiền vào Máy quản lý Tiền gửi, máy này trộn tất cả tiền của người dùng và cung cấp địa chỉ ẩn danh cho mỗi tương tác ứng dụng. DApps không bao giờ truy cập nguồn gốc của những địa chỉ này, nâng cao tính riêng tư.

Bộ sàng lọc Tiền gửi của Nocturne kiểm tra tính tuân thủ trước khi duyệt giao dịch

DEX

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về việc trao đổi tài sản an toàn và riêng tư trong không gian tổ chức, các nhóm phát triển đang tích cực khám phá lĩnh vực của các Sàn giao dịch phi tập trung (DEX) dựa trên ZK. Khác với các Máy tạo thị trường tự động (AMM), các DEX dựa trên ZK sử dụng sổ đặt hàng, cung cấp một loạt lợi ích bao gồm tăng cường tính thanh khoản, giao dịch không tốn gas, cặp giao dịch không giới hạn, các loại đặt hàng đa dạng, và một giao diện thân thiện với người dùng.

Hãy đi sâu vào Gate như một ví dụ. Brine sử dụng một mô hình lai mà hiệu quả chia hoạt động của mình giữa các thành phần ngoại chuỗi và trên chuỗi:

• Phần Off-Chain: Trong phần Off-Chain, Brine quản lý dữ liệu ví và trạng thái thời gian thực của tất cả các đơn đặt hàng và giao dịch. Thành phần Off-Chain này đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện hiệu quả các đơn đặt hàng và duy trì sổ đặt hàng luôn cập nhật.
• Phần On-Chain: Phần trên chuỗi xử lý cam kết trạng thái và tài sản hệ thống. Để đảm bảo an ninh và tính toàn vẹn của giao dịch, Brine sử dụng prover STARK, và những bằng chứng này sau đó được xác thực trên mạng Ethereum thông qua một hợp đồng StarkEx dành riêng, đảm bảo tính chính xác của các chuyển đổi trạng thái.

Nền tảng DEX của Brine sử dụng dịch vụ StarkEx để gom nhóm chứng minh

Doanh nghiệp Brine lưu trữ các đơn đặt hàng ngoại chuỗi, nền tảng có thể chứa đựng một loạt các loại đơn đặt hàng, bao gồm đơn đặt hàng giới hạn và dừng. Người tạo thị trường có thể tham gia cung cấp tính thanh khoản, kiếm phí tương tự như những gì thấy trên các sàn giao dịch tập trung (CEXs).

Bộ máy khớp lệnh của Brine có khả năng mở rộng ấn tượng, có khả năng xử lý lên đến 600.000 TPS. Điều này vượt trội so với các hạn chế thường được liên kết với AMMs. Quan trọng là, vì chỉ có các chứng minh mật mã được đăng trên chuỗi, các nhà giao dịch có 100% sự riêng tư đối với vị thế của họ.

Ngoài Brine, các nền tảng như ZkexvàSatoricũng đang gây sóng gió trên thị trường bằng cách cho phép giao dịch các hợp đồng tương lai và hợp đồng vĩnh viễn bằng cách sử dụng cơ chế tương tự.

Tích hợp hệ thống

Việc nối dữ liệu và tài sản giữa hai chuỗi thường phụ thuộc vào các nhóm xác nhận đáng tin cậy hoặc người giám định đa chữ ký tin cậy để đảm bảo việc truyền dữ liệu chính xác. Sự phụ thuộc này vào việc xác nhận bên ngoài đã dẫn đến các lỗ hổng bảo mật đáng kể, như đã được chứng minh bằng việc xâm nhập vào các cầu nối như Dân du mục, Wormhole, và Ronin, tính tổng cộng lên đến hơn 1,5 tỷ đô la trong số lỗ. Những cây cầu truyền thống này thường dựa vào một ủy ban bên ngoài để khóa tài sản trên chuỗi nguồn trước khi đúc ra tài sản tương ứng trên chuỗi mục tiêu.

Sự giới thiệu của các máy khách nhẹ dựa trên Zero-Knowledge (ZK) mở ra một bước tiến đột phá. Những máy khách nhẹ này sử dụng chứng minh ZK để xác thực các thay đổi đồng thuận trên chuỗi nguồn. Việc chạy máy khách nhẹ của toàn bộ chuỗi khối sẽ tốn kém về mặt tính toán nên các cầu nối ZK gửi chứng minh zkSNARK của các thay đổi đồng thuận đến lớp thực thi của chuỗi đích. Chuỗi đích xác thực tính đúng đắn của các thay đổi đồng thuận bằng cách xác minh chứng minh ZK. Tiếp cận này giảm đáng kể chi phí tính toán khi chạy một nút, tạo điều kiện cho khả năng tương tác mà không cần dựa vào giả định về sự tin cậy.

Succinct, ví dụ, đang phát triển một light client có tên Telepathycó thể xác minh sự đồng thuận Ethereum chỉ với 300.000 gas trên chuỗi EVM. Những khách hàng nhẹ này có thể hỗ trợ các chức năng khác nhau trên chuỗi đích, bao gồm:

• Gửi các thông điệp tùy ý qua các chuỗi để điều khiển triển khai chéo chuỗi.
• Đọc cọc và số dư của người xác minh Ethereum cho các giải pháp Layer 2 và giao thức tái cọc.
• Hỗ trợ cầu nối thanh khoản giữa các chuỗi mà không phụ thuộc vào giao thức khóa/mint.
• Truy cập dữ liệu từ Chainlink oracle từ Ethereum qua các chuỗi đích cho các Trình tạo Thị trường Tự động Lớp 2 (AMM) và giao thức DeFi.

PolyhedravàzkLinkđang tập trung vào việc nối liền thanh khoản trên nhiều chuỗi. Thay vì duy trì các hồ bơi thanh khoản riêng trên mỗi mạng kết nối, zklink nhắm vào việc tổng hợp thanh khoản và hợp nhất token trên tất cả các ứng dụng phi tập trung sử dụng cơ sở hạ tầng zkLink.

Oracles và Coprocessors

Oracles có thể được chia thành hai loại chính

• Input Oracles- Đưa dữ liệu ngoại chuỗi vào ngữ cảnh trên chuỗi (vd: Dữ liệu Giá Chainlink)
• Output Oracles- Cung cấp dữ liệu trên chuỗi cho ngữ cảnh ngoài chuỗi cho tính toán tiên tiến (The Graph)

Hợp đồng thông minh có những hạn chế vốn có, đặc biệt là khi xử lý các phép tính phức tạp như các phép tính dấu chấm động, các tính toán chuyên sâu hoặc phân tích thống kê. Đây là lúc các Oracles Đầu ra trở nên quan trọng, giải quyết những thách thức tính toán này bằng cách chuyển giao chúng cho các hệ thống bên ngoài.

Các oracle dựa trên staking như Chainlink và Graph chạy một nhóm người xác thực được thưởng cho việc nhập dữ liệu từ thế giới thực (chẳng hạn như giá trên CEX hoặc dữ liệu thời tiết) và thực hiện tính toán trên dữ liệu này. Tuy nhiên, một mối quan tâm bảo mật phát sinh khi tổng số tiền đặt cọc thấp hơn giá trị tiềm năng có thể bị đánh cắp. Tin tặc có thể khai thác sự mất cân bằng này để thao túng dữ liệu oracle, dẫn đến các cuộc tấn công thường xuyên và khai thác các cơ hội chênh lệch giá.

Đây là nơi mà Cổng ZK Oracles bước vào, cụ thể là trong lĩnh vực của Oracles Đầu ra. Họ đảm bảo tính chính xác của các phép tính được thực hiện ngoài chuỗi bằng cách cung cấp bằng chứng zk để xác minh rằng các phép tính diễn ra như dự định. Điều này đã tạo ra một danh mục mới gọi là co-processors.

HyperOracle đang đi đầu trong việc pionee 'không tin cậy' hoặcacles bằng cách sử dụng các nút oracles chuyên dụng tạo ra bằng chứng Zero-Knowledge (zk) cùng với dữ liệu truyền tải đến hợp đồng xác minh trên blockchain Ethereum.

Cách tiếp cận này chuyển mô hình bảo mật sang mô hình "1 trong N", trong đó ngay cả khi một nút gửi dữ liệu chính xác, các hợp đồng xác minh có thể phát hiện bất kỳ sự khác biệt nào. Thiết lập này đảm bảo tính toàn vẹn tính toán 100% cho các tính toán ngoài chuỗi trong khi giảm tính cuối cùng xuống chỉ còn 12 giây, phù hợp với thời gian khối của Ethereum.

Đối mặt với một thách thức khác, Axiomcung cấp một cơ chế không tin cậy để truy cập dữ liệu trạng thái lịch sử trên Ethereum. Do tính chất máy trạng thái của Ethereum, hợp đồng thông minh chỉ có thể truy cập trạng thái hiện tại và phải dựa vào các nhà tiên tri ngoại tuyến tập trung để truy cập dữ liệu trạng thái lịch sử.

Axiom giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp các chứng minh Zero-Knowledge để xác minh tính xác thực của tiêu đề khối, trạng thái, giao dịch và biên nhận từ bất kỳ khối Ethereum nào trong quá khứ.

Herodotusđặc biệt chuyên về bằng chứng lưu trữ, đó chính xác là bằng chứng ZK xác nhận sự bao gồm dữ liệu trong gốc trạng thái trên L1s và L2s. Nhà phát triển có thể xây dựng ứng dụng qua chuỗi như ứng dụng cho vay bảo đảm vay trên một chuỗi bằng cách cung cấp tài sản thế chấp trên một chuỗi khác, và ứng dụng chơi game có thể sử dụng tài sản NFT trên một chuỗi khác.

Chứng minh danh tính / Chứng minh người

Các cam kết về quyền riêng tư của ZKPs đã tạo cơ hội để thiết kế các nguyên tắc mật mã mới trên mọi khía cạnh của danh tính: chứng minh vị trí, chứng minh sở hữu, chứng minh của giọng nói, giáo dục, kinh nghiệm, dữ liệu chăm sóc sức khỏe, và KYC.

Sismolà một ví dụ xuất sắc về ZKPs trong phân đoạn này. Nhóm đang làm việc để phát triển các huy hiệu ZK cho phép người dùng chia sẻ dữ liệu cá nhân của họ một cách chọn lọc với ứng dụng và người dùng web3. Một huy hiệu ZK là token liên kết với linh hồnđó phân loại người dùng vào các nhóm cụ thể dựa trên dữ liệu cá nhân của họ. Ví dụ, người dùng có thể chứng minh rằng họ là người dùng Ethereum lâu dài, người đóng góp vào một kho lưu trữ GitHub cụ thể, hoặc một công dân Mỹ bằng cách tạo ra một chứng minh ZK xác thực các điều kiện. Sau khi xác minh chứng minh, Sismo cấp cho người dùng huy hiệu tương ứng với dữ liệu cá nhân của họ. Huy hiệu đánh dấu danh tính của người dùng mà không thực sự tiết lộ bất kỳ chi tiết nhạy cảm nào.

Worldcoinđại diện một ứng dụng sáng tạo khác của ZKPs, thiết lập World ID như một giao thức danh tính mở và không cần phép. Giao thức sử dụng sinh trắng học của mắt để xác minh danh tính chính xác, chuyển đổi một bản quét mắt có độ phân giải cao thành một dạng nén thông qua mạng nơ-ron tích chập. Dữ liệu này được chèn vào việc thực hiện Semaphore ZKP của họ để tạo ra một cam kết danh tính được lưu trữ trong hợp đồng World ID.

Để chứng minh danh tính của họ, người dùng cung cấp World ID của mình, sau đó được kiểm tra so với toàn bộ danh sách để xác minh thành viên, cấp quyền truy cập vào các chức năng hữu ích, như bỏ phiếu và tiếp nhận quà tặng một lần.

Worldcoin khẳng định rằng nó loại bỏ hình ảnh Iris sau khi tính toán băm, nhưng không có cách nào chắc chắn để xác minh việc phá hủy hình ảnh

Tính toán có thể xác minh

Chứng minh tính toán là một kỹ thuật mật mã cho phép một bên chứng minh cho bên kia rằng một phép tính cụ thể đã được thực hiện đúng, mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào về đầu vào, đầu ra, hoặc chính phép tính đó.

RisczeroMáy ảo của họ tạo ra biên lai tính toán ZKP khi một đoạn mã chạy trên máy của họ - "dấu vết thực thi" này cho phép bất kỳ ai xác minh bản ghi trạng thái của máy ở mỗi chu kỳ đồng hồ của tính toán trong khi vẫn duy trì quyền riêng tư dữ liệu. Nó giống như có một công chứng viên kỹ thuật số để tính toán trên kiến trúc RISC-V.

Điều này mở ra một thế giới của các khả năng như:

1. Xác minh một phép tính đã diễn ra mà không tiết lộ đầy đủ - ZKChứng minh của Exploit, cho phép các hacker white hat báo cáo lỗ hổng thời gian thực trong các hợp đồng thông minh mà không tiết lộ chi tiết bí mật về lỗ hổng. Ngoài ra, ZK Chứng minh lưu trữ, được sử dụng bởi Filecoin đảm bảo rằng các thợ đào lưu trữ một bản sao của dữ liệu vào bất kỳ thời điểm nào.
2. Xác minh tính xác thực của phương tiện truyền thông- Phân biệt hình ảnh chính hãng và hình ảnh đã chỉnh sửa đã trở thành một thách thức ngày càng tăng, thúc đẩy sự lan tràn tin giả. Liên minh cho nguồn gốc và tính xác thực nội dung (C2PA) đã đề xuất một tiêu chuẩn để xác minh nguồn gốc hình ảnhđể đảm bảo rằng hình ảnh thực sự là chân thực và được chụp trong ngữ cảnh được cho là. Tiêu chuẩn yêu cầu máy ảnh 'ký số' cho mỗi bức ảnh được chụp cùng với một loạt các tuyên bố về bức ảnh (ví dụ: vị trí, dấu thời gian). Tuy nhiên, trước khi hình ảnh được đăng tải lên internet, chúng có thể trải qua việc thay đổi kích thước, cắt ghép và tăng cường có thể làm thay đổi những tuyên bố này. Boneh và nhóm của ông đã triển khai ZKPs cho @boneh/sử-dụng-zk-proofs-to-fight-disinformation-17e7d57fe52f">những chỉnh sửa ảnh đa dạng, bao gồm cắt, chuyển vị, lật, xoay và điều chỉnh độ tương phản/độ sáng. Kết quả là, bất kỳ người dùng nào cũng có thể dễ dàng kiểm tra bằng chứng để xác minh xem một câu chuyện tin tức có đáng tin cậy không mà không cần phải dựa vào 'ghi chú của cộng đồng'.
3. Xác minh thông tin tài chính - Bằng cách sử dụng ZK chứng thực, cá nhân có thể biến dữ liệu KYC của mình thành một ZK proof trên thiết bị khách của họ và chia sẻ nó với Dapp để tuân thủ mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm. Ngoài ra, các ngân hàng có thể ký bằng chứng ZK để khẳng định tính toàn vẹn của điểm tín dụng. Trong khi các ứng dụng Fintech dựa vào Plaid để xác minh dữ liệu đó, các ngân hàng cần phải có sự cho phép để thiết lập các tích hợp như vậy. \
   \
   Các giao thức như Khôi phục, zkPass, và của Chainlink DECObỏ qua các yêu cầu quyền và lưu trữ dữ liệu tài chính dưới dạng chứng minh zk có thể kết hợp, có thể sử dụng bởi bất kỳ ứng dụng nào. Các giao thức này hoạt động như một proxy giữa máy chủ trang web và thiết bị khách hàng, tạo ra một biên nhận TLS để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu. Chúng cho phép nhập dữ liệu không tin cậy từ nhiều nguồn khác nhau, như các kho Github, bài đăng Facebook, Số dư ngân hàng, Hồ sơ đất đai, Tài liệu thuế và Thành tựu trong trò chơi, tất cả được ghi lại dưới dạng chứng minh zk trên chuỗi. Các giao thức này giải phóng dữ liệu web2 khỏi máy chủ tập trung, có quyền và biến chúng thành các thông tin xác thực web3 có thể kết hợp.
4. Xác minh tính xác thực của các mô hình lớn - Giza, Không gian và Thời gian, và Modulus Labsđang làm việc trên tính toàn vẹn thuật toán có thể xác minh - tập trung vào ZKML. \
   Thuật toán có ảnh hưởng lớn đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta, điều khiển mọi thứ từ tìm kiếm trực tuyến và mạng xã hội đến những gợi ý cá nhân, kiểm soát sự chú ý của chúng ta và định hình niềm tin của chúng ta. Với tầm quan trọng rộng lớn của họ, sự minh bạch và sự mở cửa của những thuật toán này quan trọng đến mức krit cần, vì người dùng xứng đáng biết cách hoạt động của những thuật toán này và cách chúng được sử dụng.
   \
   Công nghệ ZKML cho phép người dùng xác minh xem các nền tảng như Twitter có thực sự sử dụng các thuật toán mà họ tuyên bố không, bằng cách cung cấp bằng chứng mật mã cho điểm số cuối cùng của các bài đăng cá nhân. ZKP mở ra một con đường hứa hẹn để đưa các công ty công nghệ chịu trách nhiệm, và ứng dụng của chúng không chỉ giới hạn trong mạng xã hội mà còn mở rộng sang các lĩnh vực khác, bao gồm trí tuệ nhân tạo và chăm sóc sức khỏe.

1. @danieldkang/empowering-users-to-verify-twitters-algorithmic-integrity-with-zkml-65e56d0e9dd9">Daniel Kang demonstrates how Twitter can publish a score with every tweet to verify that the rank is accurate

Tính toán riêng tư

(ZKPs) are powerful on their own, but when combined with other cryptographic technologies like Multi-Party Computation (MPC) Được mã hóa hoàn toàn đa dạng (FHE), và Môi trường Thực thi Đáng tin cậy (TEEs) , họ mở ra các lĩnh vực mới của thiết kế an toàn và riêng tư.

Renegadeđang làm việc trên một hồ bơi tối trên chuỗi, đảm bảo các nhà giao dịch tận hưởng sự riêng tư hoàn toàn cả trước và sau khi thực hiện giao dịch. Trong các cài đặt truyền thống, khi hai bên muốn trao đổi thông tin và tài sản, họ phải dựa vào một máy chủ trung tâm để giải mã và xử lý dữ liệu. Tuy nhiên, nếu một trong hai bên có cái nhìn sâu hơn về đầu ra và hủy kết nối trước khi trao đổi token, điều này có thể dẫn đến rò rỉ thông tin và gian lận thị trường.

Để giải quyết vấn đề này, Renegade giới thiệu một mạng lưới truyền tin đồng đẳng với nhiều bộ truyền tin. Khi một nhà giao dịch muốn giao dịch, các bộ truyền tin xác định các bên đối tác và thiết lập kết nối MPC, bảo vệ thông tin giao dịch khỏi sự tiếp xúc của bên thứ ba.

MPC, một kỹ thuật mật mã, cho phép nhiều bên cùng tính toán một đầu ra hàm mà không tiết lộ đầu vào của họ. Các nhà giao dịch có thể trao đổi tài sản mà không tiết lộ toàn bộ số dư của họ và chức năng cốt lõi này tạo nên cơ sở của một hồ bơi tối, loại bỏ nhu cầu về một nhà điều hành đáng tin cậy. Tuy nhiên, các giao thức MPC chính bản thân không đảm bảo về tính hợp lệ của dữ liệu đầu vào. Renegade tạo ra một chứng minh zk-SNARK bên trong tính toán MPC, đảm bảo rằng số dư của các nhà giao dịch phù hợp với các yêu cầu của họ.

Người giao dịch có thể chạy nút relayer trên Renegade để duy trì sự riêng tư hoàn toàn

Fully Homomorphic Encryption giúp cho việc tính toán trên dữ liệu đã được mã hóa trên đám mây, bảo vệ thông tin nhạy cảm khỏi việc truy cập của bên thứ ba. Trong khi đó, ZKP cung cấp một cách để chứng minh tính đúng đắn của các phép tính thông qua các bằng chứng có thể xác minh một cách ngắn gọn.

Sự hội tụ của MPC, FHE và ZKPs mở ra cánh cửa cho các ứng dụng mới.zkHoldemđổi mới trò chơi poker trên chuỗi bằng cách tạo ra chứng minh ZK cho mỗi lần tráo bài và phân phát, đảm bảo trò chơi công bằng. Bằng cách triển khai công nghệ MPC để ẩn bài của người chơi ngay cả khi từ máy chủ của họ, zkHoldem nâng cao tiêu chuẩn cho tính chính trực trong trò chơi trên chuỗi.

ZK Tooling

Hệ thống chứng minh

Hệ thống chứng minh là một giao thức hai bên liên quan đến một tập hợp các quy tắc và thủ tục cho phép người chứng minh thuyết phục người xác minh về tính trung thực của một tuyên bố. Nhiều hệ thống ZKP theo ý của các nhà phát triển, mỗi hệ thống đều có những điểm mạnh và thách thức riêng:

• zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge):
  • Ưu điểm: Kích thước bằng chứng nhỏ gọn; xác minh nhanh chóng.
  • Khuyết điểm: Yêu cầu một “thiết lập đáng tin cậy” - một quá trình khởi tạo một lần, nếu xử lý không đúng cách, có thể kích hoạt các bằng chứng giả mạo.
• zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge):
  • Ưu điểm: Không cần thiết lập tin cậy; được bảo vệ chống lại các mối đe dọa từ lượng tử.
  • Cons: Kích thước chứng minh lớn hơn; yêu cầu tính toán cao hơn.
• Bulletproofs:
  • Ưu điểm: Tránh cần thiết lập tin cậy; kích thước chứng minh nhỏ hợp lý.
  • Nhược điểm: Xác minh và tạo ra mất nhiều thời gian hơn zk-SNARKs.
• PLONK:
  • Ưu điểm: Tính toán hiệu quả và cài đặt tinh gọn.
  • Cons: Vẫn là một chủ đề nghiên cứu tiếp tục; không được xác định như mong đợi.

Phần mềm

Ngôn ngữ cụ thể cho miền biến đổi logic trừu tượng thành biểu diễn mạch có thể được tiêu thụ bởi hệ thống chứng minh. DSL biểu diễn logic cấp cao trong một hình thức rất gần với ngôn ngữ hợp ngữ. Một số như Noir của Aztec tương thích với nhiều hệ thống chứng minh, làm cho chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các nhà phát triển. Tuy nhiên, sự phức tạp của những ngôn ngữ này làm nảy sinh rào cản, khiến cho thiết kế mạch trở thành một thách thức đối với hầu hết các nhà phát triển.

Một làn sóng đổi mới đang lan rộng trên cảnh quan ZKP, với nhiều nhóm đang tạo ra các ngôn ngữ cấp cao hơn để trừu tượng hóa các phức tạp của ngôn ngữ lập trình hợp ngữ.

Hai ví dụ của chúng là SnarkyJS, một framework TypeScript được tùy chỉnh cho chuỗi khối Mina, và Polylang, một framework TypeScript khác được phát triển bởi Polybase Labs cộng tác với máy ảo của Miden.

Broadly, các công cụ ZK nhắm đến ba mục tiêu cốt lõi: đa dạng, thân thiện với người dùng và hiệu suất. Solidity không thân thiện để tạo ra các biểu diễn ZK, vì vậy đội ngũ Starknet đã tạo ra Cairo, một công cụ được tùy chỉnh cho việc tạo ra hợp đồng thông minh dựa trên STARK.

Aspirations của Ethereum bao gồm việc tích hợp ZK-EVM vào giao thức cốt lõi của nó thông qua một loại 0 zkEVM. Tuy nhiên, hoài bão này đi kèm với một loạt thách thức vì Ethereum không được thiết kế để thân thiện với zk, và việc tạo ra chứng minh cho các khối Ethereum tốn kém về tính toán. RiscZero gần đây công bố dự án của họ Zethmà có thể chứng minh tất cả các khía cạnh của Ethereum, từ mỗi EVM opcode và EIP đến việc xây dựng khối nhưng vẫn còn một quãng đường dài trước khi ZK có thể được thụ hưởng vào Ethereum.

Phần cứng

Sự phát triển của ngành công nghiệp game đã thúc đẩy sự tiến bộ đáng kể trong cả phần mềm và phát triển phần cứng, biến đổi máy tính cá nhân và máy chơi game. Vào năm 1993, Nvidia bắt đầu xuất hiện với sự tập trung vào GPU được tùy chỉnh cho việc tăng tốc 3D, phục vụ cho thị trường game đang phát triển. Khi sự điên cuồng về trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) ngày càng nổi lên, Nvidia đã nhận ra tiềm năng chưa được khai thác của GPU của mình để tăng tốc tính toán phức tạp trong những lĩnh vực này. Do đó, họ đã chuyển hướng sang việc tái sử dụng GPU để tăng cường hiệu quả của các nhiệm vụ AI và ML, cuối cùng đã giữ vững được 95% thị phần.Thị trường chip trí tuệ nhân tạo.

Theo một cách tương tự, chúng tôi dự đoán rằng công nghệ Zero-Knowledge (ZK) sẽ mở ra một kỷ nguyên mới của phần cứng silic hóa chuyên biệt. Phần cứng này - GPU, FPGA và ASIC sẽ được thiết kế để tăng tốc quá trình tạo ra và xác minh các chứng minh trong khi vẫn duy trì tính hiệu quả về chi phí.

Thế hệ chứng minh ZK trên phần cứng người dùng thực sự chậm nhưng cần thiết để duy trì quyền riêng tư. Băm 10kb dữ liệu bằng SHA2 trên điện thoại di động mất vài mili giây, nhưng tạo chứng minh ZK của điều này sẽ mất ít nhất 2 phút.

Nhóm tăng tốc phần cứng như IngoyamavàCysiccó thể tạo ra bằng chứng trên đám mây thông qua phần cứng chuyên dụng và trả bằng chứng cho người dùng.

Các giao thức yêu cầu tính toán zk nặng cũng có thể hợp tác với các nhà cung cấp phần cứng chuyên biệt, đảm bảo hiệu suất tối ưu và tỷ lệ cạnh tranh. Ví dụ, Ulvetennavận hành các cụm FPGA được xây dựng một cách đặc biệt cho việc tính toán ZKP rollup.

Những công ty khởi nghiệp này cung cấp một loạt các lựa chọn, từ các mô hình Phần mềm dưới dạng Dịch vụ (SaaS) trực tuyến đến việc bán phần cứng dành riêng cho các tổ chức. Một số cung cấp dịch vụ tư vấn để thiết kế mạch tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu cụ thể của ứng dụng.

Chứng minh thị trường

Đối với những nhà phát triển mới nổi cần ZK chứng minh, việc thiết lập hợp đồng với các nhà cung cấp phần cứng chuyên nghiệp và điều hướng trong cảnh địa cho các giải pháp tiết kiệm chi phí có thể gây ra những thách thức đáng kể.

Các thị trường chứng minh như Bonsai của RiscZero, Nil'sProof Market, và của Marlin Kalypsođóng vai trò là cầu nối, kết nối các startup cần máy tạo ZKP với những người cung cấp dịch vụ tạo chứng minh. Trong những chợ này, có một sự nhấn mạnh mạnh mẽ vào hai khía cạnh quan trọng của việc tạo chứng minh: các chi phí liên quan và thời gian cần thiết để sản xuất chứng minh.

Broady, có hai đối tượng người dùng - người tiêu dùng chú ý đến quyền riêng tư và các doanh nghiệp khởi nghiệp đặt hiệu suất lên hàng đầu

• Chứng minh phía máy khách: Cá nhân muốn tạo ZKPs để bảo vệ sự riêng tư, nhằm giữ thông tin nhạy cảm của họ được bảo vệ khỏi các thực thể tập trung. Cách tốt nhất của họ là tạo ZKPs trên thiết bị di động hoặc máy tính xách tay nhưng vì điều này tốn thời gian, họ đang tìm cách giảm thiểu công việc này cho các bộ gia tốc được dành riêng. Các nhà nghiên cứu đang tích cực khám phá các phương pháp ủy quyền riêng tư bằng cách sử dụng các giao thức như DIZK, nhằm mục đích đảm bảo rằng không có một công nhân nào có quyền truy cập vào toàn bộ bí mật, tối đa hóa sự riêng tư và an ninh.
• Server-side proving: Startups cần có khả năng chứng minh lớn, như một sàn giao dịch phi tập trung (DEX) tạo ra chứng minh cho tất cả các giao dịch chảy qua hệ thống của nó và yêu cầu khả năng xử lý nhanh để loại bỏ độ trễ trong hiệu suất ứng dụng của họ.

Vượt qua niềm tin

Tại Công ty Đầu tư Polygon, chúng tôi đã có cơ hội quan sát sát sao sự phát triển của công nghệ ZK. Hành trình này đã cho phép chúng tôi hợp tác với những người tiên phong như Jordi và Daniel, khám phá vào bản chất của công nghệ biến đổi này.

Trong vũ điệu tuần hoàn của thị trường gấu và thị trường bò, cơ sở hạ tầng thường trở thành nhà hùng mạnh không được công nhận trong thời kỳ suy thoái, tự mình củng cố cho sự tăng trưởng sắp tới. Nhìn lại thị trường bò trước đó, công nghệ ZK chỉ ở giai đoạn phôi thai của mình. Nhìn lại hiện tại, thật sự truyền cảm khi thấy sự tăng trưởng mũi nhọn trong các ứng dụng ZK, sự tiến bộ đột phá trong việc mở rộng ZK, và sự phát triển của một mô hình tính toán không tin cậy đã mở rộng đáng kể.

Công nghệ ZK đã tiến bộ với tốc độ đáng kinh ngạc; các ứng dụng mà cách đây vài năm vẫn dường như không thực tế bây giờ đã trở thành hiện thực. Các dự án ZK mới có thể lựa chọn từ một loạt các thư viện, DSL, zkVMs và các công cụ khác. - Daniel Lubarov, PLONKY2

Chúng ta đang chuyển từ một thời đại mà các tổ chức tập trung, một khi được coi là không thể sai lầm, đang được nhìn nhận với sự hoài nghi ngày càng tăng. Trong khi những tượng đài tập trung như Google, Twitter và Meta sở hữu quyền lực để biên tập và kiểm duyệt, rõ ràng là gió thay đổi đang thổi.

Như bất kỳ công nghệ hứa hẹn nào khác, ZK cũng không thiếu những thách thức của riêng nó. Hành trình để bảo vệ ZKPs sẽ mất thời gian, gợi nhớ về những ngày đầu của Ethereum với các lỗ hổng hợp đồng thông minh. Mặc dù có những rào cản này, ZK chứa đựng trong đó một lời hứa - một lời hứa để cơ bản thay đổi cách chúng ta tương tác và tin tưởng lẫn nhau.

Nếu bạn đang xây dựng một cái gì đó đầy sáng tạo trong lĩnh vực này, chúng tôi rất vui được hợp tác và mở khóa những khả năng rộng lớn của không gian này.

Cảm ơn lớn Nathan và Daniel về phản hồi của họ. Tiết lộ - Chúng tôi đã đầu tư vào nhiều dự án được liệt kê ở đây bao gồm Space and Time, Airchains, Ingoyama, ZKLink, Eclipse và Gateway.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm：

1. Bài này được tái bản từ [GateBản tin của Polygon Ventures]. All copyrights belong to the original author [Đội ngũ Polygon Ventures]. Nếu có ý kiến phản đối về việc tái in này, vui lòng liên hệ với Gate Learnđội, và họ sẽ xử lý nhanh chóng.
2. Liability Disclaimer: Quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Bản dịch của bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được nêu, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết dịch là không được phép.