Приватність зустрічає швидкість: як технологія нульового знання (ZK) формує майбутнє Web3

Основна цінність технології нульового знання (ZK)

Технологія нульового знання (технологія ZK) – це не просто простий інструмент шифрування; її справжня інновація полягає в балансі між конфіденційністю та перевіркою. У традиційних блокчейнах, щоб перевірити певні дані, ви повинні їх бачити, тоді як ZK дозволяє "доказати знання, не розкриваючи його". Це особливо важливо в чутливих ситуаціях: особисту ідентичність, фінансові записи та корпоративні таємниці можна перевірити з мінімальним витоком.

Крім того, виконуючи велику кількість обчислень поза ланцюгом і лише подаючи "доказ" до основного ланцюга, технологія ZK може значно підвищити пропускну здатність блокчейн-системи та вирішити проблему масштабованості.

ZK-Rollup та zkEVM: Двигун масштабування

ZK-Rollup в даний час є найрозвиненішим застосуванням: він обробляє сотні транзакцій поза ланцюгом, а потім генерує нульові "докази дійсності" для подачі на основний ланцюг для перевірки, що суттєво економить газ і збільшує швидкість.

З розвитком технологій з'явився zkEVM (ZK віртуальна машина, що підтримує смарт-контракти Ethereum), що дозволяє розробникам створювати смарт-контракти в знайомому середовищі Solidity або EVM, користуючись при цьому масштабованістю та безпекою, що забезпечує ZK.

Ці рішення активно просуваються кількома командами, що вказує на швидке дорослішання екосистеми Web3 Layer 2.

Застосування ZK в приватності та ідентичності

Окрім масштабованості, приватність особи (DID) є важливим напрямком застосування технології ZK. Нещодавнє дослідження пропонує створити децентралізовану ідентифікаційну структуру з використанням ZK, де користувачі можуть доводити своє "вік понад 18" або "наявність певних кваліфікацій" без розкриття своєї фактичної особи.

Наприклад, у приватному блокчейні, за допомогою zk-SNARK, можна досягти конфіденційного виконання смарт-контрактів: учасники можуть виконувати транзакції або логіку контракту, не розкриваючи конкретні параметри, лише подаючи ZK-доказ.

Крім того, застосування ZK до парадигми федеративного навчання дозволяє навчати моделі машинного навчання на кількох вузлах, використовуючи ZK для підтвердження того, що учасники дійсно виконали роботу, не розкриваючи навчальні дані.

Останній дослідницький гарячий пункт: Доказ у реальному часі та децентралізований консенсус

Нещодавно деякі команди досягли значного прогресу в сфері "реального часу ZK доказів". Наприклад, проект Brevis оголосив про Pico Prism: він може генерувати блокові докази за кілька секунд за допомогою високопродуктивних графічних процесорів, що означає, що валідатори можуть швидше перевіряти нові блоки, не відтворюючи всі транзакції.

Існує також дослідження, що вивчає інтеграцію ZK у механізми консенсусу, такі як використання ZK PoT (Proof of Training) для перевірки внесків учасників у федеративному навчанні, тим самим досягаючи консенсусу, що зберігає конфіденційність і є децентралізованим.

Аналіз ризиків та викликів

Незважаючи на широкі перспективи, технологія ZK не позбавлена ризиків:

• Вартість обчислень: Генерація доказів досі є дуже ресурсомісткою, особливо для складних схем або великих систем.
• Проблема з довіреною установкою: Деякі системи zk-SNARK все ще покладаються на довірену установку, і якщо вона буде скомпрометована, безпеці загрожуватиме небезпека.
• Доступність даних: Для певних моделей ZK-Rollup недоступність даних поза ланцюгом може вплинути на безпеку користувачів.
• Екологічна сумісність: Хоча zkEVM розвивається, не вся логіка смарт-контрактів / dApps є ідеально сумісною.
• Залежність від апаратного забезпечення та централізація: Генерація ZK високої продуктивності може залежати від потужних обчислювальних ресурсів або спеціалізованого апаратного забезпечення, що може обмежити розподілену участь.

Перспективи: Від другого рівня до першого рівня

Дивлячись вперед, технологія ZK може бути застосована не лише для масштабування Layer 2, але також може проникнути в Layer 1: з дозріванням доказів в реальному часі, валідацією легких клієнтів та децентралізованими механізмами консенсусу, основна ланцюг може перейти до моделі "легка верифікація + доказ ZK", що в основному оптимізує ефективність і пороги участі.

Крім того, у поєднанні з ідентичністю Web3, міжмережевою взаємодією, приватними фінансами та іншим, технологія ZK стане основою для побудови наступного покоління децентралізованих застосунків. Можливо, ми вступаємо в "нову еру блокчейну на основі ZK."