Sıfır Bilgi Kanıtı sistemi, 1985 yılında Goldwasser, Micali ve Rackoff'un yayımladığı "Etkileşimli Kanıt Sistemlerinin Bilgi Karmaşıklığı" başlıklı makaleden kaynaklanmaktadır. Bu makale, etkileşimli sistemlerde, bir ifadenin doğruluğunu kanıtlamak için gerekli olan bilgi miktarının çoklu etkileşimler yoluyla nasıl değiştirileceğini araştırmaktadır. Eğer kanıt, herhangi bir ek bilgi sızdırılmadan tamamlanabiliyorsa, buna sıfır bilgi kanıtı denir.
Erken dönem zk-SNARKs sistemlerinin verimliliği ve pratikliği pek yüksek değildi, daha çok teorik düzeyde kalıyordu. Son 10 yıl içinde, kriptolojinin kripto para alanında geniş çapta uygulanmasıyla birlikte, zk-SNARKs giderek önemli bir araştırma yönü haline geldi. Bunlar arasında, genel, etkileşimsiz ve sınırlı ölçekli zk-SNARKs protokolleri geliştirmek önemli bir hedef.
Zero bilgi kanıtlarının devrim niteliğindeki ilerlemesi, Groth'un 2010'da yayımladığı makaleye dayanıyor ve zk-SNARK'ların teorik temelini oluşturuyor. 2015'te, Zcash, ticaret gizliliğini korumak için zero bilgi kanıtlarını uyguladı ve zero bilgi kanıtlarının pratik senaryolarda yaygın kullanımının kapısını açtı.
Bundan sonra, bazı önemli akademik başarılar şunlardır:
2013 yılında Pinocchio protokolü, kanıtlama ve doğrulama verimliliğini önemli ölçüde artırmıştır.
2016 yılında Groth16, kanıt boyutunu daha da küçültmüş ve doğrulama verimliliğini artırmıştır.
2017'deki Bulletproofs, güvenilir bir kurulum gerektirmeyen kısa kanıt algoritması önerdi.
2018'deki zk-STARKs, kuantum karşıtı sıfır bilgi kanıtı protokolünü önerdi.
Diğer yeni gelişmeler, PLONK, Halo2 gibi, zk-SNARK'ı farklı yönlerden iyileştirdi.
zk-SNARKs'in Ana Uygulamaları
zk-SNARKs şu anda en yaygın iki uygulama alanı gizlilik koruma ve ölçeklenebilirliktir.
Erken dönem gizlilik odaklı işlem uygulamaları olan Zcash ve Monero gibi projeler büyük ilgi görmüştü, ancak gizlilik ihtiyacı beklenildiği kadar belirgin olmadı ve bu tür projeler giderek geri planda kaldı. Buna karşılık, ölçeklenme ihtiyacı giderek daha acil hale geldi. Özellikle Ethereum 2.0'ın rollup merkezli bir yola geçmesiyle birlikte, zk-SNARKs tabanlı ölçeklenme çözümleri sektördeki odak noktası haline geldi.
Zcash'in gizli işlem süreci sistem kurulumu, anahtar üretimi, madencilik, işlem kanıtı üretimi, doğrulama ve alma gibi adımları içerir. Ancak Zcash'in bazı sınırlamaları da vardır; UTXO modeline dayanması, diğer uygulamalarla entegrasyonunu zorlaştırır ve gerçek gizli işlem kullanım oranı pek yüksek değildir.
Tornado Cash, tek bir büyük karışık havuz yöntemi kullanarak daha iyi bir evrensellik sağlar. Groth16'nın zk-SNARKs uygulamasına dayanarak, yatırılan paraların yalnızca çekilebileceğini garanti eder ve her para yalnızca bir kez çekilebilir.
ölçeklendirme
Sıfır bilgi kanıtlarının ölçeklenme konusundaki uygulamaları esas olarak zk-rollup'tır. zk-rollup'ın temel rolleri Sequencer ve Aggregator'dır. Sequencer işlemleri paketlemekten sorumludur, Aggregator ise çok sayıda işlemi birleştirir ve Ethereum durum ağacını güncellemek için sıfır bilgi kanıtı üretir.
zk-rollup'un avantajları, düşük maliyet, hızlı işlem hızı ve gizliliği koruma yeteneğidir. Dezavantajları ise, kanıt oluşturma hesaplama yükünün büyük olması ve SNARK'ın güvenilir bir kurulum gerektirmesidir.
EVM uyumluluğu, zk-rollup'un karşılaştığı büyük bir zorluktur. Mevcut çözümler esasen ikiye ayrılmaktadır: tamamen Solidity opcode'larıyla uyumlu olmak veya yeni bir ZK dostu sanal makine tasarlayıp Solidity ile uyumlu hale getirmek. EVM uyumluluğunun artırılması, ZK ekosisteminin gelişimini büyük ölçüde etkileyecektir.
zk-SNARKların Temel Prensibi
zk-SNARK, "sıfır bilgi, kısa, etkileşimsiz bilgi kanıtı" anlamına gelir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir:
zk-SNARKs: Ek bilgi sızdırmadan
Basit: Doğrulama maliyeti düşük
İnteraktif değil: Birden fazla etkileşime gerek yok
Kanıt: Hesaplamada güvenilir
Bilgi: Kanıtlayıcı geçerli bilgileri bilmelidir.
Groth16'nın zk-SNARK uygulama prensibi aşağıdaki adımları içerir:
Sorunu devreye dönüştür
Devreyi R1CS biçimine dönüştürmek
R1CS'yi QAP biçimine dönüştürmek
Güvenilir yapılandırma parametreleri oluşturma
zk-SNARKs oluşturma ve doğrulama
zk-SNARKs teknolojisi hızla gelişiyor, gelecekte daha fazla alanda önemli bir rol oynaması bekleniyor.
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.
zk-SNARKs teknolojisinin evrimi: teorik atılımlardan ölçeklendirme uygulamalarına
zk-SNARKs: Teoriden Uygulamaya Evrimi
zk-SNARKs'ın Gelişim Süreci
Sıfır Bilgi Kanıtı sistemi, 1985 yılında Goldwasser, Micali ve Rackoff'un yayımladığı "Etkileşimli Kanıt Sistemlerinin Bilgi Karmaşıklığı" başlıklı makaleden kaynaklanmaktadır. Bu makale, etkileşimli sistemlerde, bir ifadenin doğruluğunu kanıtlamak için gerekli olan bilgi miktarının çoklu etkileşimler yoluyla nasıl değiştirileceğini araştırmaktadır. Eğer kanıt, herhangi bir ek bilgi sızdırılmadan tamamlanabiliyorsa, buna sıfır bilgi kanıtı denir.
Erken dönem zk-SNARKs sistemlerinin verimliliği ve pratikliği pek yüksek değildi, daha çok teorik düzeyde kalıyordu. Son 10 yıl içinde, kriptolojinin kripto para alanında geniş çapta uygulanmasıyla birlikte, zk-SNARKs giderek önemli bir araştırma yönü haline geldi. Bunlar arasında, genel, etkileşimsiz ve sınırlı ölçekli zk-SNARKs protokolleri geliştirmek önemli bir hedef.
Zero bilgi kanıtlarının devrim niteliğindeki ilerlemesi, Groth'un 2010'da yayımladığı makaleye dayanıyor ve zk-SNARK'ların teorik temelini oluşturuyor. 2015'te, Zcash, ticaret gizliliğini korumak için zero bilgi kanıtlarını uyguladı ve zero bilgi kanıtlarının pratik senaryolarda yaygın kullanımının kapısını açtı.
Bundan sonra, bazı önemli akademik başarılar şunlardır:
Diğer yeni gelişmeler, PLONK, Halo2 gibi, zk-SNARK'ı farklı yönlerden iyileştirdi.
zk-SNARKs'in Ana Uygulamaları
zk-SNARKs şu anda en yaygın iki uygulama alanı gizlilik koruma ve ölçeklenebilirliktir.
Erken dönem gizlilik odaklı işlem uygulamaları olan Zcash ve Monero gibi projeler büyük ilgi görmüştü, ancak gizlilik ihtiyacı beklenildiği kadar belirgin olmadı ve bu tür projeler giderek geri planda kaldı. Buna karşılık, ölçeklenme ihtiyacı giderek daha acil hale geldi. Özellikle Ethereum 2.0'ın rollup merkezli bir yola geçmesiyle birlikte, zk-SNARKs tabanlı ölçeklenme çözümleri sektördeki odak noktası haline geldi.
gizlilik işlemleri
Gizlilik işlemlerinin temsilci projeleri şunlardır:
Zcash'in gizli işlem süreci sistem kurulumu, anahtar üretimi, madencilik, işlem kanıtı üretimi, doğrulama ve alma gibi adımları içerir. Ancak Zcash'in bazı sınırlamaları da vardır; UTXO modeline dayanması, diğer uygulamalarla entegrasyonunu zorlaştırır ve gerçek gizli işlem kullanım oranı pek yüksek değildir.
Tornado Cash, tek bir büyük karışık havuz yöntemi kullanarak daha iyi bir evrensellik sağlar. Groth16'nın zk-SNARKs uygulamasına dayanarak, yatırılan paraların yalnızca çekilebileceğini garanti eder ve her para yalnızca bir kez çekilebilir.
ölçeklendirme
Sıfır bilgi kanıtlarının ölçeklenme konusundaki uygulamaları esas olarak zk-rollup'tır. zk-rollup'ın temel rolleri Sequencer ve Aggregator'dır. Sequencer işlemleri paketlemekten sorumludur, Aggregator ise çok sayıda işlemi birleştirir ve Ethereum durum ağacını güncellemek için sıfır bilgi kanıtı üretir.
zk-rollup'un avantajları, düşük maliyet, hızlı işlem hızı ve gizliliği koruma yeteneğidir. Dezavantajları ise, kanıt oluşturma hesaplama yükünün büyük olması ve SNARK'ın güvenilir bir kurulum gerektirmesidir.
Şu anda ana zk-rollup projeleri şunlardır:
EVM uyumluluğu, zk-rollup'un karşılaştığı büyük bir zorluktur. Mevcut çözümler esasen ikiye ayrılmaktadır: tamamen Solidity opcode'larıyla uyumlu olmak veya yeni bir ZK dostu sanal makine tasarlayıp Solidity ile uyumlu hale getirmek. EVM uyumluluğunun artırılması, ZK ekosisteminin gelişimini büyük ölçüde etkileyecektir.
zk-SNARKların Temel Prensibi
zk-SNARK, "sıfır bilgi, kısa, etkileşimsiz bilgi kanıtı" anlamına gelir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Groth16'nın zk-SNARK uygulama prensibi aşağıdaki adımları içerir:
zk-SNARKs teknolojisi hızla gelişiyor, gelecekte daha fazla alanda önemli bir rol oynaması bekleniyor.