zk-SNARKs'ın Gelişimi, Uygulamaları ve Prensipleri
Bir. zk-SNARKs'in Tarihsel Gelişimi
Sıfır bilgi kanıtı sistemi, ilk olarak 1985 yılında Goldwasser, Micali ve Rackoff'un iş birliğiyle yazılan bir makaleye dayanmaktadır. Bu makale, etkileşimli sistemlerde bir ifadenin doğruluğunu kanıtlamak için gerekli bilgi miktarının çoklu etkileşim yoluyla değiştirilmesini araştırmaktadır. Eğer sıfır bilgi değişimi gerçekleştirilebiliyorsa, buna sıfır bilgi kanıtı denir. Erken dönem sıfır bilgi kanıtı sistemleri, verimlilik ve kullanılabilirlik açısından yetersizlik göstermiştir ve esasen teorik düzeyde kalmıştır.
Son on yılda, kriptolojinin kripto para alanındaki yükselişiyle birlikte, zk-SNARKs giderek önemli bir araştırma yönü haline gelmiştir. Bu bağlamda, genel, etkileşimsiz ve sınırlı kanıt boyutuna sahip zk-SNARKs protokollerinin geliştirilmesi en önemli keşif yönlerinden biridir. zk-SNARKs'ın temelinde, kanıt hızı, doğrulama hızı ve kanıt boyutu arasında bir denge arayışı bulunmaktadır.
2010 yılında, Groth'un yayımladığı makale ZKP alanındaki en önemli zk-SNARK'ların teorik temelini attı. 2015 yılında, Zcash'in kullandığı sıfır bilgi kanıtı sistemi işlem gizliliği korumasını sağladı ve ZKP'nin geniş uygulamalarının kapılarını açtı.
Diğer bazı önemli akademik sonuçlar şunlardır:
2013 yılında yapılan Pinocchio protokolü, kanıt ve doğrulama süresini sıkıştırdı.
2016'daki Groth16, kanıt boyutunu küçültmüş ve doğrulama verimliliğini artırmıştır.
2017'deki Bulletproofs, kısa non-interaktif zk-SNARKs'ı önerdi.
2018'de zk-STARKs, güvenilir bir kurulum gerektirmeyen bir protokol önerdi.
Ayrıca, PLONK, Halo2 gibi ZKP'nin gelişiminde önemli ilerlemelerdir.
İki, zk-SNARKs'in Ana Uygulamaları
zk-SNARKs'in en yaygın iki uygulaması gizlilik koruma ve ölçeklendirmedir.
Gizlilik Koruma
Erken dönem gizlilik ticaret projeleri Zcash ve Monero bir dönem büyük ilgi gördü, ancak gerçek talep beklenildiği gibi olmadığından, şu anda yavaş yavaş ikinci plana düşüyor.
Zcash örneğinde olduğu gibi, zk-SNARKs tabanlı işlem süreci şunları içerir: sistem kurulumu, anahtar oluşturma, madencilik, dökme, doğrulama ve alma gibi adımlar. Ancak Zcash'in bazı sınırlamaları da vardır, örneğin UTXO modeli tabanlı olması ve genişletme zorluğu gibi. Gizlilik odaklı işlemlerin gerçek kullanım oranı %10'un altında.
Tornado Cash, Ethereum ağına dayalı tek büyük karıştırma havuzu tasarımını benimsemekte ve gizlilik koruması için zk-SNARKs kullanmaktadır. Temel özellikleri arasında: yalnızca yatırılan paranın çekilebilmesi, paranın tekrar tekrar çekilememesi, kanıt sürecinin iptal bildirimine bağlanması gibi unsurlar yer almaktadır.
genişletme
ZK'nın ölçeklenebilirlikteki uygulamaları esas olarak ZK Rollup'tır. ZK Rollup, iki ana rolden oluşur: Sequencer ve Aggregator. Sequencer, işlemleri paketlemekten sorumludur, Aggregator ise çok sayıda işlemi birleştirerek rollup oluşturur ve Layer 1 durumunu güncellemek için zk-SNARKs oluşturur.
ZK Rollup'ın avantajları arasında: düşük maliyet, hızlı nihai sonuç, gizliliği koruma gibi özellikler bulunmaktadır. Dezavantajları arasında: yüksek hesaplama yükü, güvenlik sorunları, işlem sırasını değiştirme olasılığı gibi durumlar yer almaktadır.
Şu anda önde gelen ZK Rollup projeleri şunlardır: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll vb. Bu projeler, teknik yol haritalarında esasen SNARK( ve geliştirilmiş versiyonu ) ile STARK arasında bir seçim yapmaktadırlar ve EVM'yi destekleyip desteklemeyeceklerine de karar vermektedirler.
EVM uyumluluğu, ZK sisteminin karşılaştığı büyük bir zorluktur. Şu anda iki ana çözüm bulunmaktadır: Solidity opcode'larıyla tamamen uyumlu olmak veya yeni bir ZK dostu sanal makine tasarlamak ve Solidity ile uyumlu hale getirmektir. EVM uyumluluğunun artırılması, ZK'nın geliştirme ekosistemini ve rekabet ortamını etkileyecektir.
Üç, ZK-SNARK'ların Temel Prensibi
ZK-SNARK, "sıfır bilgi kısa etkileşimsiz bilgi kanıtı" anlamına gelir. Temel özellikleri şunlardır:
zk-SNARKs: Kanıt süreci ek bilgi sızdırmaz.
Basit: doğrulama boyutu küçük
Etkileşimsiz: Çoklu etkileşim gerektirmiyor
İspat: Hesaplama güvenilirliğine sahip
Bilgi: Kanıtlayıcının geçerli bilgileri bilmesi gerekir.
Groth16'nın ZK-SNARK kanıtlama süreci temel olarak şunları içerir:
Sorunu devreye dönüştürmek
Devreyi R1CS biçimine dönüştürmek
R1CS'in QAP formuna dönüştürülmesi
Güvenilir bir kurulum oluşturun, kanıt anahtarını ve doğrulama anahtarını oluşturun
ZK-SNARK kanıtı oluşturma ve doğrulama
ZK-SNARK'ların prensipleri, uygulamaları ve ZK-STARK ile ilişkisi gibi konular sonraki raporlarda ayrıntılı bir şekilde ele alınacaktır.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
11 Likes
Reward
11
5
Share
Comment
0/400
BearMarketBuilder
· 07-09 21:16
Yine zkp öğreniyorum. Taşımacılığın da trende ayak uydurması gerekiyor.
View OriginalReply0
MerkleDreamer
· 07-06 21:45
Zcash'ın oldukça güvenilir olduğunu düşünüyorum.
View OriginalReply0
GasOptimizer
· 07-06 21:42
gas her geçen gün düşüyor, kim bana A+ bir optimizasyon planı verebilir?
View OriginalReply0
CryptoPhoenix
· 07-06 21:36
Bunun için bekliyordum, ZK dalgası durdurulamaz!
View OriginalReply0
MEVHunter
· 07-06 21:31
zk hala gerçek alfa çıkarımı için çok yavaş... ngmi
Derinlik analizi zk-SNARKs: gelişim sürecinden uygulamalara
zk-SNARKs'ın Gelişimi, Uygulamaları ve Prensipleri
Bir. zk-SNARKs'in Tarihsel Gelişimi
Sıfır bilgi kanıtı sistemi, ilk olarak 1985 yılında Goldwasser, Micali ve Rackoff'un iş birliğiyle yazılan bir makaleye dayanmaktadır. Bu makale, etkileşimli sistemlerde bir ifadenin doğruluğunu kanıtlamak için gerekli bilgi miktarının çoklu etkileşim yoluyla değiştirilmesini araştırmaktadır. Eğer sıfır bilgi değişimi gerçekleştirilebiliyorsa, buna sıfır bilgi kanıtı denir. Erken dönem sıfır bilgi kanıtı sistemleri, verimlilik ve kullanılabilirlik açısından yetersizlik göstermiştir ve esasen teorik düzeyde kalmıştır.
Son on yılda, kriptolojinin kripto para alanındaki yükselişiyle birlikte, zk-SNARKs giderek önemli bir araştırma yönü haline gelmiştir. Bu bağlamda, genel, etkileşimsiz ve sınırlı kanıt boyutuna sahip zk-SNARKs protokollerinin geliştirilmesi en önemli keşif yönlerinden biridir. zk-SNARKs'ın temelinde, kanıt hızı, doğrulama hızı ve kanıt boyutu arasında bir denge arayışı bulunmaktadır.
2010 yılında, Groth'un yayımladığı makale ZKP alanındaki en önemli zk-SNARK'ların teorik temelini attı. 2015 yılında, Zcash'in kullandığı sıfır bilgi kanıtı sistemi işlem gizliliği korumasını sağladı ve ZKP'nin geniş uygulamalarının kapılarını açtı.
Diğer bazı önemli akademik sonuçlar şunlardır:
Ayrıca, PLONK, Halo2 gibi ZKP'nin gelişiminde önemli ilerlemelerdir.
İki, zk-SNARKs'in Ana Uygulamaları
zk-SNARKs'in en yaygın iki uygulaması gizlilik koruma ve ölçeklendirmedir.
Gizlilik Koruma
Erken dönem gizlilik ticaret projeleri Zcash ve Monero bir dönem büyük ilgi gördü, ancak gerçek talep beklenildiği gibi olmadığından, şu anda yavaş yavaş ikinci plana düşüyor.
Zcash örneğinde olduğu gibi, zk-SNARKs tabanlı işlem süreci şunları içerir: sistem kurulumu, anahtar oluşturma, madencilik, dökme, doğrulama ve alma gibi adımlar. Ancak Zcash'in bazı sınırlamaları da vardır, örneğin UTXO modeli tabanlı olması ve genişletme zorluğu gibi. Gizlilik odaklı işlemlerin gerçek kullanım oranı %10'un altında.
Tornado Cash, Ethereum ağına dayalı tek büyük karıştırma havuzu tasarımını benimsemekte ve gizlilik koruması için zk-SNARKs kullanmaktadır. Temel özellikleri arasında: yalnızca yatırılan paranın çekilebilmesi, paranın tekrar tekrar çekilememesi, kanıt sürecinin iptal bildirimine bağlanması gibi unsurlar yer almaktadır.
genişletme
ZK'nın ölçeklenebilirlikteki uygulamaları esas olarak ZK Rollup'tır. ZK Rollup, iki ana rolden oluşur: Sequencer ve Aggregator. Sequencer, işlemleri paketlemekten sorumludur, Aggregator ise çok sayıda işlemi birleştirerek rollup oluşturur ve Layer 1 durumunu güncellemek için zk-SNARKs oluşturur.
ZK Rollup'ın avantajları arasında: düşük maliyet, hızlı nihai sonuç, gizliliği koruma gibi özellikler bulunmaktadır. Dezavantajları arasında: yüksek hesaplama yükü, güvenlik sorunları, işlem sırasını değiştirme olasılığı gibi durumlar yer almaktadır.
Şu anda önde gelen ZK Rollup projeleri şunlardır: StarkNet, zkSync, Aztec Connect, Polygon Hermez/Miden, Loopring, Scroll vb. Bu projeler, teknik yol haritalarında esasen SNARK( ve geliştirilmiş versiyonu ) ile STARK arasında bir seçim yapmaktadırlar ve EVM'yi destekleyip desteklemeyeceklerine de karar vermektedirler.
EVM uyumluluğu, ZK sisteminin karşılaştığı büyük bir zorluktur. Şu anda iki ana çözüm bulunmaktadır: Solidity opcode'larıyla tamamen uyumlu olmak veya yeni bir ZK dostu sanal makine tasarlamak ve Solidity ile uyumlu hale getirmektir. EVM uyumluluğunun artırılması, ZK'nın geliştirme ekosistemini ve rekabet ortamını etkileyecektir.
Üç, ZK-SNARK'ların Temel Prensibi
ZK-SNARK, "sıfır bilgi kısa etkileşimsiz bilgi kanıtı" anlamına gelir. Temel özellikleri şunlardır:
Groth16'nın ZK-SNARK kanıtlama süreci temel olarak şunları içerir:
ZK-SNARK'ların prensipleri, uygulamaları ve ZK-STARK ile ilişkisi gibi konular sonraki raporlarda ayrıntılı bir şekilde ele alınacaktır.