a16z: Як використовувати магічне шоу, щоб зрозуміти докази з нульовим знанням

Ця стаття взята з | a16z

Оригінальний автор | Майкл Блау

Складено | Odaily Planet Daily Azuma

*Примітка редактора: як «секретна книга» Crypto для розвитку в багатьох напрямках, таких як розширення та конфіденційність, докази з нульовим знанням (ZKP) мають великі очікування від галузі. Однак, оскільки більша частина пояснювального вмісту щодо цієї концепції спрямована на людей, які мають певні знання в інформатиці чи криптографії, для більшості звичайних користувачів усе ще існують певні перешкоди для повного розуміння самої концепції. *

*8 вересня партнер a16z Майкл Блау опублікував науково-популярну статтю про докази з нульовим знанням. Стаття вміло уникає частини абстрактних математичних спекуляцій самої концепції доказу з нульовим знанням, але використовує магічні дії, щоб конкретно продемонструвати корисність ZKP. *

• Нижче наведено компіляцію оригінального тексту Майкла Блау (голос від першої особи), зроблену Odaily Planet Daily. Деякі зміни внесено для зручності читання. *

Кларк, автор книги «2001: Космічна одіссея», сказав: «Будь-яку досить розвинену технологію неможливо відрізнити від магії».

Доказ із нульовим знанням є однією з тих магічних технологій. Насправді це криптографічна концепція, яка може бути використана для вирішення двох основних проблем масштабованості Web3 і конфіденційності. **

З точки зору корисності, використання ** підтверджень із нульовим знанням може допомогти зменшити витрати на транзакції в ланцюжку та розробити нові програми для захисту конфіденційності, сприяючи таким чином поширенню Crypto для одного мільярда користувачів. **Крім Crypto, ZKP також може використовуватися для безпечної передачі конфіденційних даних, тим самим допомагаючи боротися з незаконними фінансовими системами або боротися з поширенням шахрайської інформації.

Але що таке докази нульового знання? Для невеликої кількості дослідників і розробників в Інтернеті можна знайти багато докладних пояснень, але цей вміст не призначений для звичайних користувачів із меншим досвідом у інформатиці чи окультизмі. Хоча деякі піонери також написали кілька науково-популярних статей, заснованих на аналогіях, на сьогодні все ще непросте завдання знайти проникливе та популярне пояснення, пов’язане з доказами з нульовим знанням, щоб допомогти звичайним людям точно зрозуміти його магію.

Тож у цій наступній статті я об’єднаю свій досвід у криптографії та магічній індустрії, щоб дослідити нову аналогію – вважайте докази з нульовим знанням як чудовий магічний трюк. **

Перш за все, нам потрібні базові знання

Спочатку я поділюся «високорівневим» визначенням доказу з нульовим знанням (особливо його класичним алгоритмом zk-SNARK) і його основними характеристиками, а потім зіставлю ці «компоненти» один за іншим у магію.

Джастін Талер, дослідницький партнер a16z, визначає zk-SNARK так: «zk-SNARK дозволяє комусь (доказу) довести іншій особі (верифікатору), що він не вірить у те, що знає деякі дані, не маючи розкривати будь-яку інформацію про самі дані.”

Курс Массачусетського технологічного інституту визначає це так: «Протоколи з нульовим знанням дозволяють мені довести вам, що я знаю факт, не повідомляючи вам сам факт.»

Це має велике застосування в контексті блокчейну, оскільки:

• (відповідає конфіденційності) **Доказ нульового знання може захистити конфіденційну інформацію, дозволяючи іншим перевірити достовірність інформації. **
• (Відповідає розширенню) **Доказ нульового знання може «спростити» та «зекономити» робоче навантаження. ** «Спрощення» означає, що розмір «доказу» менший, ніж самі «дані», які підтверджуються; «збереження» означає, що верифікатор може перевірити «доказ» ефективніше, ніж аналізуючи самі вихідні «дані». На Ethereum це означає, що смарт-контракти оброблятимуть менше даних, тому витрати користувачів на газ будуть нижчими.Рівень 2 також може скористатися цими функціями, дозволяючи Dapps обробляти більше даних за нижчою ціною.

Таким чином, докази з нульовим знанням мають дві основні властивості:

• Один із них — конфіденційність: «дані» (або «факти» чи «знання»), які ви підтверджуєте, не будуть розголошені верифікатору.
• По-друге, це масштабованість: тестування «доказів» ефективніше, ніж прямий аналіз необроблених «даних».

Це класичне пояснення доказів з нульовим знанням, але воно все одно звучить як загадка: як хтось може довести, що він щось знає, не поділившись інформацією?

Давайте знову подивимося на визначення, але цього разу ми зробимо магічний трюк.

Магія сама по собі є доказом нульового знання

Простіше кажучи, у магічному шоу сама «магія» є доказом нульового знання. Щоб завершити магічний трюк, «фокусник» повинен знати «таємницю», що стоїть за ним. Лише знаючи цю таємницю, вони можуть виконати виставу, але вони, звичайно, не хочуть відкривати цю таємницю «глядачам» - це, очевидно, знищить дію магії.

• *Odaily Planet Daily Примітка: Зверніть увагу, що чотири символи взяті в лапки. *

"Секрет" відповідає вихідним "даним";

"Магія" відповідає "доказу";

"Маг" відповідає "Провер";

*"Аудиторія" відповідає "Верифікатору". *

Далі ми додамо до цієї магії «розширене» визначення доказу з нульовим знанням у попередньому абзаці, **уявіть фокусника як «доказника», а аудиторію як «перевіряючого». **

**Магічне шоу — це процес, у якому «перевіряючий» доводить «перевіряючому». **Якщо вистава вдала, це еквівалентно доведенню її ефективності, і глядачі також можуть підтвердити, що фокусник повинен зрозуміти секрет, що стоїть за нею; Якщо вистава не вдається, це еквівалентно доведенню що він недійсний, і глядачі будуть розчаровані. Майте на увазі, що фокусник може не знати трюку.

Очевидно, що магія чітко демонструє конфіденційність доказів із нульовим знанням, оскільки аудиторії ніколи не повідомляють, у чому полягає її таємниця. А як щодо масштабованості? Давайте повернемося до цієї метафори...

Якщо глядачі хочуть знати, чи фокусник оволодів секретом (чи знає «доказник» оригінальні «дані»), вони можуть пропустити звичайний виступ і просто попросити фокусника поділитися секретом, що стоїть за ним. Однак магічні прийоми, як правило, досить складні та громіздкі. Глядачам важко зрозуміти механізм розробки та ефекти реалізації цих прийомів за короткий проміжок часу, не кажучи вже про повне оволодіння ними. Маг може навіть надати неправильну техніку. і глядачі будуть розчаровані.Також важко сказати, справжній він чи ні. Тому для завершення доказу шляхом аналізу самого секрету часто потрібен тривалий час і велике навантаження.

Подібно до того, як прямий аналіз вихідних «даних» потребує більше часу та праці, тестування «доказів» буде більш ефективним.За цим стоїть масштабованість доказів із нульовим знанням.

Використовуйте гральні карти як приклад

Щоб навести простий приклад, припустімо, що я вихваляюся тим, що володію навиком «зворотного тасування» і можу перетасувати колоду хаотичних гральних карт до бажаного ефекту. То як я можу вам це довести?

Найефективніший спосіб – я безпосередньо перетасувати колоду карт із певним шаблоном для вас. Коли ви побачите цю колоду карт, ви можете підтвердити, що я справді володію цим навиком. Для цього не потрібно ділитися з вами своїми навичками , але він також кращий за ваш. Навчаючись повільно сам, швидше прийде.

Загалом, я сподіваюся, що ця аналогія допоможе демістифікувати докази з нульовим знанням.Цей набір пояснень щодо «магії», «таємниці», «чарівника» та «аудиторії» може бути використаний як ефективна модель для розуміння основних характеристик Докази з нульовим знанням і допомога більше Багато звичайних користувачів стикаються з цією концепцією.

Знову ж таки, магія, по суті, є доказом нульового знання, а доказ нульового знання є таким самим, як магія. **