Những điểm chính:
- Bằng chứng Zero-Knowledge (ZKP) đang ngày càng trở nên phổ biến trong hệ sinh thái Web3, vì chúng cho phép các quy trình xác thực và xác thực bảo vệ quyền riêng tư mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm.
- Một số trường hợp sử dụng tiềm năng cho ZKP trong Web3 bao gồm tài chính phi tập trung (DeFi), quản lý chain cung ứng và quản lý danh tính kỹ thuật số.
- ZKP mang lại những lợi thế đáng kể so với các phương pháp xác thực và xác thực truyền thống, bao gồm bảo mật nâng cao, khả năng mở rộng và quyền riêng tư. Tuy nhiên, chúng cũng đặt ra những thách thức riêng, chẳng hạn như nhu cầu về quy trình thiết lập đáng tin cậy và tính toán hiệu quả.
Vào năm 2022, do sự tiến bộ của ZK-Rollups trong lĩnh vực Ethereum, Zero-Knowledge Proof sẽ trở thành từ thông dụng của năm trên Web3. Một số người thậm chí còn dự đoán rằng động cơ của vòng tiếp theo của thị trường tăng giá sẽ là bằng chứng không có kiến thức và cho rằng tầm quan trọng của bằng chứng không có kiến thức đối với Web3 có thể được so sánh với việc Bitcoin giới thiệu khái niệm Blockchain và giới thiệu thông minh. hợp đồng của Ethereum.
Tại sao zero-knowledge proof lại có tiềm năng phát triển mạnh mẽ như vậy? Điều này có thể bắt đầu với sự phát triển của Web3. Web3 nhằm mục đích chuyển quyền sở hữu mạng cho người dùng của mình thông qua một mạng phi tập trung. Tuy nhiên, hiện tại, Web3 dường như chỉ mang lại những giá trị lấy người dùng làm trung tâm. Vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết trước khi tầm nhìn của nó được hiện thực hóa. Quyền riêng tư và bảo mật là chìa khóa cho nó.
Trong thiết kế của mạng Web3, người ta khẳng định rằng người dùng tương tác với mạng phi tập trung để tránh những nhược điểm như rò rỉ dữ liệu mạng tập trung Web2, dữ liệu riêng tư và tập trung hóa. tức là, nếu bạn đang chạy một node đầy đủ, bạn sẽ nhận được bảo mật mã hóa đầy đủ, được đảm bảo về mặt toán học. Tuy nhiên, chạy một node đầy đủ yêu cầu phần cứng đắt tiền cũng như duy trì kết nối với một Blockchain lớn 100GB.
Rõ ràng, các máy khách tiền điện tử hiện tại không thể xử lý loại nhu cầu này. Do đó, Web3 hiện tại vẫn phụ thuộc rất nhiều vào các trung gian tập trung đáng tin cậy và các trung gian này kết nối mạng phi tập trung Web3, điều này dường như đi ngược lại với tầm nhìn của Web3.
Làm thế nào để đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật một cách phi tập trung trong môi trường mạng phi tập trung? Công nghệ bằng chứng không kiến thức giải quyết vấn đề này một cách khéo léo. Ngoài bảo mật mạng, có nhiều trường hợp sử dụng bằng chứng không kiến thức. Sau đây sẽ giới thiệu các trường hợp sử dụng của công nghệ này trong lĩnh vực tiền điện tử.
Zero Knowledge Proof là gì
Trước khi giới thiệu các trường hợp sử dụng bằng chứng không kiến thức trong Web3, hãy tìm hiểu nhanh các nguyên tắc của bằng chứng không kiến thức. Bằng chứng không có kiến thức là một loại mật mã cho phép một người (the prover) chứng minh cho một bên khác (the verifier) rằng một số chi tiết nhất định là đúng mà không cần cung cấp bất kỳ thông tin bổ sung nào.
Bằng chứng không kiến thức yêu cầu ba yêu cầu chính sau:
- Tính đầy đủ : Nếu tuyên bố thực sự đúng và cả hai người dùng đều tuân thủ đúng các quy tắc, thì người xác minh có thể hoàn thành việc xác minh mà không cần bất kỳ điều kiện nào khác.
- Độ tin cậy : Người xác minh sẽ không bị thuyết phục trong bất kỳ trường hợp nào nếu tuyên bố là sai. Phương pháp này sử dụng lý thuyết kiểm tra xác suất để đảm bảo rằng lỗi không xảy ra.
- Zero Knowledge : Điều này có nghĩa là người xác minh thông tin không thể biết bất cứ điều gì khác ngoài việc khẳng định đó có đúng hay không.
Có hai loại bằng chứng không kiến thức chính:
- Bằng chứng không kiến thức tương tác yêu cầu người xác minh thực hiện một tập hợp các nhiệm vụ hoặc hành động để chứng minh với người xác minh rằng họ có thông tin cụ thể. Hầu hết các nhiệm vụ phải được thực hiện để vượt qua bằng chứng không kiến thức tương tác thường liên quan đến những thứ như xác suất toán học.
- Người chứng minh và người xác minh không cần giao tiếp với nhau để làm cho bằng chứng không có kiến thức không tương tác trở nên hợp lệ và quá trình xác minh sẽ diễn ra sau đó. Loại bằng chứng đặc biệt, không kiến thức này yêu cầu sử dụng các tính toán hoặc chương trình bổ sung.
Các trường hợp sử dụng Web3 cho Bằng chứng không kiến thức
Mặc dù công nghệ zero-knowledge-proof đã được sản xuất từ đầu năm 1980, nhưng nó vẫn chưa được sử dụng rộng rãi do những khó khăn về kỹ thuật. Bằng chứng không kiến thức có thể giúp ích gì cho sự phát triển của Web3 như thế nào? Hãy xem qua một hoặc hai trường hợp sử dụng công nghệ.
Tính toán Off-chain
Khi ngày càng có nhiều ứng dụng được triển khai trên Ethereum, tốc độ xử lý giao dịch trên Ethereum chậm và việc thiếu khả năng mở rộng mạng đã trở thành một vấn đề quan trọng cản trở sự phát triển của nó. Xây dựng mạng Lớp 2 và chuyển quá trình xử lý điện toán sang ngoại tuyến đã trở thành một giải pháp quan trọng cho các vấn đề hiện tại. ZK-Rollups là một trong những giải pháp được cộng đồng Ethereum công nhận. ZK-Rollups là Starkware và Zk-sync là một dự án mở rộng.
Khả năng mở rộng là trường hợp sử dụng phổ biến nhất cho bằng chứng Zero-knowledge trong Web3. Hiện tại, cũng có những giải pháp kết hợp hai chức năng mở rộng và riêng tư, chẳng hạn như việc phát triển các chain công khai lớp 2 riêng tư như Aztec và StarkNet. Các nhà phát triển quan tâm có thể tìm hiểu thêm trong bài viết “Nói về quyền riêng tư ở Trạng thái Layer 2 và Tương lai”.
Game
Lấy ví dụ, Dark Forest, một trò chơi dựa trên bằng chứng Zero-knowledge lấy cảm hứng từ vấn đề ba cơ thể của Cixin Liu. Là một trò chơi chiến lược, nhiều âm mưu trong trò chơi xuất phát từ khái niệm thông tin ẩn hoặc thông tin bất đối xứng, toàn bộ vũ trụ Dark Forest là vô hạn, và nó chứa đầy hàng ngàn người chơi đối lập, rô bốt, kịch bản, người chơi hợp đồng thông minh, v.v.
Tuy nhiên, một người chơi chỉ có thể truy cập vào một phần nhỏ của toàn bộ bản đồ vũ trụ sau khi gia nhập vũ trụ, đó là điều mang lại linh hồn cho The Dark Forest. Làm thế nào để nhận ra phần “ẩn” của thông tin trên blockchain nơi thông tin được công khai và minh bạch, đây chính là thông tin mà phần “ẩn” được nhận ra dựa trên zero-knowledge proof không muốn tiết lộ hoặc cần điều kiện kích hoạt.
Bảo đảm tài sản
Công nghệ Blockchain không chỉ đảm bảo rằng tài sản của chúng tôi chỉ được xử lý bởi chính chúng tôi (non-custodial) mà còn được phân phối và lưu trữ trong nhiều node, giảm rủi ro tài sản. Và zero-knowledge cũng có thể giúp cải thiện hơn nữa mức độ bảo mật của Web3. Sử dụng xác minh toán học thay vì lý thuyết xác suất trong thiết kế bảo mật, không có kiến thức làm giảm rủi ro tiềm ẩn bằng cách áp dụng bằng chứng hợp lệ, đảm bảo tính chính xác của thông tin, cụ thể:
Người duy nhất có thể giải mã thông tin tiền điện tử là người dùng; nếu người chứng minh là giả mạo, gốc cuối cùng thu được sẽ khác và người xác minh sẽ từ chối chấp nhận nó;
Ngay cả khi tất cả những người xác minh thông đồng với người chứng minh, trạng thái tài khoản có thể được khôi phục và sửa chữa do có sẵn dữ liệu Blockchain;
Khi sử dụng bằng chứng Zẻo-knowlegde, các kiểm tra bổ sung và cơ chế làm cứng thường được sử dụng.
Xác thực người dùng
Danh tính mật mã của một cá nhân có thể được xác nhận thông qua bằng chứng không kiến thức. Bằng chứng không kiến thức cho phép người dùng xác minh danh tính của họ trong hệ thống mà không tiết lộ thông tin cá nhân đầy đủ của họ. Ví dụ: khi bạn đăng nhập vào tài khoản, bạn cần nhập tên người dùng và mật khẩu của mình, nhưng nếu bạn sử dụng công nghệ bằng chứng không có kiến thức, bạn chỉ cần tạo Bằng chứng ZK và nền tảng sẽ không bao giờ có thể tính toán giá trị thực của bạn. mật khẩu, mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân nhạy cảm. Hoàn thành xác minh danh tính cá nhân.
Chia sẻ tài liệu
Chúng tôi thường phải đối mặt với một số yêu cầu chia sẻ dữ liệu trên Internet và trong quá trình chia sẻ, chúng tôi sẽ gặp phải các vấn đề như mất và chặn thông tin. Khi bằng chứng không kiến thức được kết hợp với công nghệ blockchain, dữ liệu có thể được mã hóa thành các đoạn, điều này không chỉ đảm bảo tính bảo mật của đường truyền mà còn cho phép người dùng có quyền quản lý các block nhất định và thông tin chứa trong đó, do đó cấp cho một số người dùng nhất định quyền truy cập, trong khi người dùng trái phép không thể truy cập tài liệu được chia sẻ của bạn.
Bảo vệ lưu trữ
Là một trong ba trụ cột của Web3, lưu trữ phi tập trung rất quan trọng đối với sự phát triển của ngành. Bằng chứng không kiến thức có thể cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn cho bảo mật lưu trữ. Nó có thể sử dụng thuật toán để đặt giao thức tương ứng sao cho đơn vị lưu trữ và giao thức trong đó được mã hóa và thậm chí kênh truy cập sẽ được mã hóa để bảo vệ tính bảo mật của lưu trữ đám mây Web3. Mang nó đến cấp độ tiếp theo.
Công nghệ Zero-knowledge-proof vẫn còn một chặng đường dài phía trước
Ngoài các trường hợp sử dụng về quyền riêng tư và khả năng mở rộng, các trường hợp sử dụng cho bằng chứng không kiến thức là rất lớn và vai trò của chúng trong Web3 rõ ràng hơn. Hiện nay, nhiều dự án đã bắt đầu sử dụng công nghệ này trong thực tế dự án. Theo thống kê của Messari, một số dự án trong lĩnh vực mở rộng được sử dụng rộng rãi nhất bằng chứng không kiến thức sẽ mở ra giai đoạn phát triển quan trọng vào năm 2023, chẳng hạn như Scroll, Polygon zkEVM, v.v.
Mạng chính của dự án sẽ được ra mắt liên tiếp. Trong bài viết “Đường đua mở rộng đang chạy nước rút vào đầu năm, kiểm kê các dự án L2 đã ra mắt testnet gần đây”, dự án zero-knowledge proof gần đây đã được tung ra trên testnet cũng được giới thiệu.
Nhưng chúng ta cũng cần nhận ra rằng mặc dù các bằng chứng zero-knowledge có triển vọng ứng dụng rộng rãi và nhiều lĩnh vực trong Web3, nhưng các vấn đề về hiệu suất của các bằng chứng của chúng vẫn chưa được giải quyết đúng cách. Nhiều nhóm hiện đang làm việc để tăng tốc phần cứng, nhưng khả năng tăng tốc phần cứng này chỉ chịu trách nhiệm một phần đối với các bằng chứng hợp lệ. Việc tối ưu hóa vẫn cần được thực hiện ở cấp độ thuật toán, cấp độ phần mềm và các cấp độ khác.
Theo quan điểm này, việc sử dụng hiệu quả bằng chứng không có kiến thức trong năm nay sẽ xuất hiện trong các ứng dụng quy mô nhỏ và khó có thể được sử dụng rộng rãi trên quy mô lớn. Sau DeFi, vẫn còn một chặng đường dài phía trước để chứng minh không có kiến thức trở thành động cơ của vòng tiếp theo của thị trường tăng giá.
Chúng tôi hy vọng rằng nhiều nhà phát triển Web3 sẽ dám thách thức và vượt qua các vấn đề kỹ thuật của nó dựa trên triển vọng bằng chứng không kiến thức để thúc đẩy thực hành ứng dụng với tiến bộ công nghệ. Bài viết tiếp theo trong loạt bài “Dự báo xu hướng phát triển ngành mã hóa năm 2023” sẽ tập trung vào các công nghệ mới và những thay đổi trong lĩnh vực bảo mật mã hóa.
