نشأ نظام إثبات المعرفة الصفرية الحديث في عام 1985 من خلال ورقة بحثية مشتركة كتبها Goldwasser وMicali وRackoff. تستكشف هذه الورقة كمية المعرفة المطلوبة لتبادلها لإثبات صحة بيان ما من خلال تفاعلات متعددة في الأنظمة التفاعلية. إذا كان من الممكن تحقيق تبادل المعرفة الصفرية، يُطلق عليه اسم إثبات المعرفة الصفرية. هذا النظام التفاعلي يمكن أن يكون صحيحًا فقط من الناحية الاحتمالية، وليس قابلًا للإثبات رياضيًا بدقة.
لتجاوز قيود الأنظمة التفاعلية، وُجدت أنظمة غير تفاعلية (NP)، التي تتمتع بالكمال، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لل zk-SNARKs. كانت أنظمة zk-SNARKs المبكرة غير كفؤة وعملية، وكانت تقتصر بشكل أساسي على الجانب النظري. على مدار العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، تطورت zk-SNARKs بسرعة وأصبحت اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
كان الاختراق الرئيسي في إثبات المعرفة الصفرية هو الورقة التي نشرها Groth في عام 2010، والتي وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، اعتمدت Zcash نظام إثبات المعرفة الصفرية لتحقيق حماية خصوصية المعاملات، وهو تقدم مهم على مستوى التطبيقات. بعد ذلك، تم دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية، مما أدى إلى توسيع نطاق تطبيقاتها.
خلال هذه الفترة، تشمل بعض الإنجازات الأكاديمية المهمة: بروتوكول Pinocchio لعام 2013، خوارزمية Groth16 لعام 2016، Bulletproofs لعام 2017، و zk-STARKs لعام 2018. هذه الإنجازات تعمل على تحسين حجم الإثبات وكفاءة التحقق، مما يعزز من تطوير zk-SNARKs.
٢. التطبيقات الرئيسية للـ zk-SNARKs
أكثر تطبيقين شائعين لإثبات المعرفة الصفرية هما حماية الخصوصية والتوسع. لاقت مشاريع التداول الخاصة المبكرة مثل Zcash وMonero اهتمامًا كبيرًا بعد إطلاقها، ولكن الطلب الفعلي كان أقل من المتوقع. في السنوات الأخيرة، ومع تحول Ethereum نحو نهج توسع مركزي قائم على rollup، عادت حلول التوسع المستندة إلى إثبات المعرفة الصفرية إلى دائرة الضوء.
معاملات الخصوصية
تم تنفيذ العديد من المشاريع في مجال المعاملات الخصوصية، مثل Zcash وTornado اللذان يستخدمان zk-SNARKs، وMonero الذي يستخدم Bulletproof. على سبيل المثال، تشمل عملية التداول في Zcash إعداد النظام، وتوليد المفاتيح، وصك العملات، وتوليد إثباتات المعاملات، والتحقق، والاستلام. ومع ذلك، فإن Zcash له أيضًا قيود، مثل صعوبة التوسع استنادًا إلى نموذج UTXO، وانخفاض معدل استخدام المعاملات الخصوصية الفعلي.
تورنادو يعتمد تصميم حوض مختلط كبير واحد، مبني على شبكة الإيثيريوم، مما يوفر قابلية استخدام أفضل. يستخدم zk-SNARK لتوفير حماية خصوصية المعاملات، مما يضمن أنه يمكن سحب العملات المودعة فقط، وأن العملات لن تُسحب بشكل متكرر وغيرها من الخصائص.
توسيع
تطبيقات zk-SNARKs في توسيع القدرة الرئيسية هي zk-rollup. يتضمن zk-rollup نوعين من الأدوار: Sequencer وAggregator. يتحمل Sequencer مسؤولية تجميع المعاملات، بينما يقوم Aggregator بدمج عدد كبير من المعاملات لإنشاء rollup وإنشاء zk-SNARKs لتحديث حالة Layer 1.
تتمتع zk-rollup بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة التحقق النهائي، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير وتعقيد إعدادات الأمان. تتضمن المشاريع الرئيسية للzk-rollup حاليًا StarkNet وzkSync وAztec Connect وPolygon Hermez، حيث تتميز كل منها في مسارها التكنولوجي وتوافقها مع EVM.
تعتبر قابلية التوافق مع EVM مسألة رئيسية في تطوير zk-rollup. يجب على المشاريع الموازنة بين صداقة المعرفة الصفرية وقابلية التوافق مع EVM، حيث تختار بعض المشاريع التوافق الكامل مع رموز EVM، بينما تصمم أخرى آلات افتراضية جديدة لتحقيق التوازن بين الاثنين. وقد أدت التقدمات التقنية الأخيرة إلى تحسين كبير في قابلية التوافق مع EVM، مما يبعث على الأمل في تعزيز ازدهار البيئة التطويرية.
ثلاثة، المبادئ الأساسية لـ ZK-SNARKs
zk-SNARK(حجة المعرفة غير التفاعلية المختصرة ذات المعرفة الصفرية) هي بروتوكول إثبات المعرفة الصفرية المُستخدم على نطاق واسع. يتميز بالخصائص مثل المعرفة الصفرية، والاختصار، وعدم التفاعلية، والموثوقية، وموثوقية المعرفة.
تتضمن عملية إثبات Groth16 zk-SNARK الخطوات التالية:
تحويل المشكلة إلى دائرة
تحويل الدائرة إلى شكل نظام قيود من الرتبة الأولى (R1CS) (
تحويل R1CS إلى شكل QAP) برنامج الحساب التربيعي (
إنشاء إعداد موثوق، توليد مفتاح الإثبات ومفتاح التحقق
إنشاء والتحقق من أدلة zk-SNARKs
تتضمن هذه العملية مبادئ رياضية معقدة وتقنيات تشفير، وهي أساس تحقيق zk-SNARKs الفعالة.
![HashKey ZK 101 الدورة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
![HashKey ZK 101 المرحلة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 8
أعجبني
8
9
مشاركة
تعليق
0/400
IntrovertMetaverse
· 07-20 08:37
لا أفهم لكن يبدو أن هذا متقدم جدًا
شاهد النسخة الأصليةرد0
RektHunter
· 07-19 21:00
تعلمت حتى شعرت بالدوار، ذهبت لشرب الكحول.
شاهد النسخة الأصليةرد0
Ser_APY_2000
· 07-19 00:54
يتحدث عن ماذا؟ رأس واحد واثنان كبيران.
شاهد النسخة الأصليةرد0
Anon32942
· 07-17 19:31
لماذا يبدو أن الجميع يتحدث عن zk وكأنهم يتبعون الموضة
شاهد النسخة الأصليةرد0
GasFeeCrier
· 07-17 19:19
لا نهاية لرسوم الغاز啊
شاهد النسخة الأصليةرد0
WalletWhisperer
· 07-17 19:18
همم... من المثير للاهتمام كيف تطورت إثباتات zk من الرياضيات البحتة إلى ميكانيكيات السلسلة الفعلية... أنماط السلوك لا يمكن إنكارها بصراحة
شاهد النسخة الأصليةرد0
BearMarketBuilder
· 07-17 19:12
فهمت أن التقنية الأساسية هي الإله الحقيقي
شاهد النسخة الأصليةرد0
HalfPositionRunner
· 07-17 19:10
زيرو المعرفة؟ آه لا أفهم فأركض
شاهد النسخة الأصليةرد0
WenMoon42
· 07-17 19:03
呵 L2 التطبيقات الحقيقية في ذلك اليوم، كل شخص لديه zk
تاريخ تطور تقنية zk-SNARKs: من الاختراقات النظرية إلى تطبيقات التوسع Layer2
تطور zk-SNARKs وتطبيقاته
أولاً، تاريخ تطور zk-SNARKs
نشأ نظام إثبات المعرفة الصفرية الحديث في عام 1985 من خلال ورقة بحثية مشتركة كتبها Goldwasser وMicali وRackoff. تستكشف هذه الورقة كمية المعرفة المطلوبة لتبادلها لإثبات صحة بيان ما من خلال تفاعلات متعددة في الأنظمة التفاعلية. إذا كان من الممكن تحقيق تبادل المعرفة الصفرية، يُطلق عليه اسم إثبات المعرفة الصفرية. هذا النظام التفاعلي يمكن أن يكون صحيحًا فقط من الناحية الاحتمالية، وليس قابلًا للإثبات رياضيًا بدقة.
لتجاوز قيود الأنظمة التفاعلية، وُجدت أنظمة غير تفاعلية (NP)، التي تتمتع بالكمال، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لل zk-SNARKs. كانت أنظمة zk-SNARKs المبكرة غير كفؤة وعملية، وكانت تقتصر بشكل أساسي على الجانب النظري. على مدار العقد الماضي، مع ظهور التشفير في مجال العملات المشفرة، تطورت zk-SNARKs بسرعة وأصبحت اتجاهًا بحثيًا مهمًا.
كان الاختراق الرئيسي في إثبات المعرفة الصفرية هو الورقة التي نشرها Groth في عام 2010، والتي وضعت الأساس النظري لـ zk-SNARKs. في عام 2015، اعتمدت Zcash نظام إثبات المعرفة الصفرية لتحقيق حماية خصوصية المعاملات، وهو تقدم مهم على مستوى التطبيقات. بعد ذلك، تم دمج zk-SNARKs مع العقود الذكية، مما أدى إلى توسيع نطاق تطبيقاتها.
خلال هذه الفترة، تشمل بعض الإنجازات الأكاديمية المهمة: بروتوكول Pinocchio لعام 2013، خوارزمية Groth16 لعام 2016، Bulletproofs لعام 2017، و zk-STARKs لعام 2018. هذه الإنجازات تعمل على تحسين حجم الإثبات وكفاءة التحقق، مما يعزز من تطوير zk-SNARKs.
٢. التطبيقات الرئيسية للـ zk-SNARKs
أكثر تطبيقين شائعين لإثبات المعرفة الصفرية هما حماية الخصوصية والتوسع. لاقت مشاريع التداول الخاصة المبكرة مثل Zcash وMonero اهتمامًا كبيرًا بعد إطلاقها، ولكن الطلب الفعلي كان أقل من المتوقع. في السنوات الأخيرة، ومع تحول Ethereum نحو نهج توسع مركزي قائم على rollup، عادت حلول التوسع المستندة إلى إثبات المعرفة الصفرية إلى دائرة الضوء.
معاملات الخصوصية
تم تنفيذ العديد من المشاريع في مجال المعاملات الخصوصية، مثل Zcash وTornado اللذان يستخدمان zk-SNARKs، وMonero الذي يستخدم Bulletproof. على سبيل المثال، تشمل عملية التداول في Zcash إعداد النظام، وتوليد المفاتيح، وصك العملات، وتوليد إثباتات المعاملات، والتحقق، والاستلام. ومع ذلك، فإن Zcash له أيضًا قيود، مثل صعوبة التوسع استنادًا إلى نموذج UTXO، وانخفاض معدل استخدام المعاملات الخصوصية الفعلي.
تورنادو يعتمد تصميم حوض مختلط كبير واحد، مبني على شبكة الإيثيريوم، مما يوفر قابلية استخدام أفضل. يستخدم zk-SNARK لتوفير حماية خصوصية المعاملات، مما يضمن أنه يمكن سحب العملات المودعة فقط، وأن العملات لن تُسحب بشكل متكرر وغيرها من الخصائص.
توسيع
تطبيقات zk-SNARKs في توسيع القدرة الرئيسية هي zk-rollup. يتضمن zk-rollup نوعين من الأدوار: Sequencer وAggregator. يتحمل Sequencer مسؤولية تجميع المعاملات، بينما يقوم Aggregator بدمج عدد كبير من المعاملات لإنشاء rollup وإنشاء zk-SNARKs لتحديث حالة Layer 1.
تتمتع zk-rollup بمزايا مثل انخفاض التكاليف وسرعة التحقق النهائي، لكنها تواجه أيضًا تحديات مثل حجم الحسابات الكبير وتعقيد إعدادات الأمان. تتضمن المشاريع الرئيسية للzk-rollup حاليًا StarkNet وzkSync وAztec Connect وPolygon Hermez، حيث تتميز كل منها في مسارها التكنولوجي وتوافقها مع EVM.
تعتبر قابلية التوافق مع EVM مسألة رئيسية في تطوير zk-rollup. يجب على المشاريع الموازنة بين صداقة المعرفة الصفرية وقابلية التوافق مع EVM، حيث تختار بعض المشاريع التوافق الكامل مع رموز EVM، بينما تصمم أخرى آلات افتراضية جديدة لتحقيق التوازن بين الاثنين. وقد أدت التقدمات التقنية الأخيرة إلى تحسين كبير في قابلية التوافق مع EVM، مما يبعث على الأمل في تعزيز ازدهار البيئة التطويرية.
ثلاثة، المبادئ الأساسية لـ ZK-SNARKs
zk-SNARK(حجة المعرفة غير التفاعلية المختصرة ذات المعرفة الصفرية) هي بروتوكول إثبات المعرفة الصفرية المُستخدم على نطاق واسع. يتميز بالخصائص مثل المعرفة الصفرية، والاختصار، وعدم التفاعلية، والموثوقية، وموثوقية المعرفة.
تتضمن عملية إثبات Groth16 zk-SNARK الخطوات التالية:
تتضمن هذه العملية مبادئ رياضية معقدة وتقنيات تشفير، وهي أساس تحقيق zk-SNARKs الفعالة.
![HashKey ZK 101 الدورة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-32e1ccadd2a5f2b2865b06e98bf0bd68.webp(
![HashKey ZK 101 المرحلة الأولى: المبادئ التاريخية والصناعة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-264bb4794c44616e81f149e535302d5a.webp(