Zero-Knowledge Proof là một khái niệm hấp dẫn trong lĩnh vực mật mã và đã thu hút sự chú ý đáng kể về khả năng tăng cường bảo mật và riêng tư. Trong một thế giới ngày càng kỹ thuật số hóa nơi việc xâm nhập dữ liệu và lo ngại về quyền riêng tư đang trở nên phổ biến, Zero-Knowledge Proof cung cấp một công cụ mạnh mẽ để giải quyết những thách thức này. Bài viết này nhằm hiểu rõ khái niệm Zero-Knowledge Proof một cách toàn diện, khám phá định nghĩa, ứng dụng và ý nghĩa trong các lĩnh vực khác nhau.

Trong xã hội mang tính liên kết và dựa trên dữ liệu ngày nay, bảo vệ thông tin nhạy cảm trong khi cho phép giao thích tương tác an toàn là điều cần thiết. Zero-Knowledge Proof đề xuất một cách tiếp cận đổi mới để đạt được sự cân bằng tinh tế này. Bằng cách cho phép một bên chứng minh thông tin về một bản sao kê cho bên khác mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào, Zero-Knowledge Proof có khả năng phát triển các lĩnh vực như công nghệ chuỗi khối, hệ thống xác thực và giao tiếp an toàn.

Định nghĩa Zero-Knowledge Proof

Zero-Knowledge Proof là một giao thức toán học cho phép một bên thuyết phục bên khác xác minh tính đúng của một bản sao kê mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào vượt quá tính chính xác của bản sao kê đó. Theo bản chất, Zero-Knowledge Proof cho phép người chứng minh xác định kiến thức về một sự thật hoặc khẳng định cụ thể mà không tiết lộ cách kiến thức đó được thu thập.

Xuất phát điểm của Zero-Knowledge Proof

Shafi Goldwasser, Silvio Micali và Charles Rackoff lần đầu tiên đề xuất khái niệm Zero-Knowledge Proof vào năm 1985. Đó là một đổi mới mang tính chất cách mạng trong mật mã, cho phép xác minh thông tin mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm. Kể từ đó, Zero-Knowledge Proof đã ngày trở nên quan trọng hơn và được tìm thấy có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghệ chuỗi khối, hệ thống xác thực an toàn và tính toán bảo mật.

Tầm quan trọng của Zero-Knowledge Proof

Zero-Knowledge Proof đã là một bước đột phá trong mật mã ứng dụng vì hứa hẹn cải thiện bảo mật thông tin cho cá nhân. Hãy tưởng tượng bạn làm thế nào để xác minh một tuyên bố cho một bên khác (ví dụ, một nhà cung cấp dịch vụ) (ví dụ: "Tôi là một công dân của quốc gia X"). Bạn phải trình bày "bằng chứng" để ủng hộ tuyên bố của bạn, chẳng hạn như hộ chiếu quốc gia hoặc giấy phép lái xe.

Tuy nhiên, có nhược điểm trong chiến lược này, đáng chú ý nhất là sự cần thiết về quyền riêng tư hơn. Thông tin cá nhân có thể nhận dạng được (PII) được trao đổi với dịch vụ trực tuyến của bên thứ ba được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu trung tâm có thể bị xâm nhập. Với tình trạng trộm danh tính ngày càng đáng lo ngại, có sự khao khát gia tăng về các phương pháp bảo vệ quyền riêng tư mới để truyền tải thông tin nhạy cảm.

Tầm quan trọng của Zero-Knowledge Proof là chúng có thể loại bỏ yêu cầu cung cấp thông tin để xác minh tính đúng đắn của bản sao kê. Giao thức Zero-Knowledge lấy khẳng định (một 'chứng cứ') làm đầu vào và thể hiện ngắn gọn sự thật của nó. Chứng minh này đảm bảo một tuyên bố đúng mà không tiết lộ thông tin cần thiết để tạo ra nó.

Quay trở lại ví dụ trước đó của chúng ta, Zero-Knowledge Proof là bằng chứng duy nhất bạn cần để xác minh tuyên bố công dân của mình. Người xác minh cần kiểm tra xem các khía cạnh cụ thể của bằng chứng có hợp lệ để thuyết phục rằng lời tuyên bố cơ bản là đúng.

Zero-Knowledge Proof vận hành như thế nào?

Một Zero-Knowledge Proof cho phép bạn chứng minh tính đúng đắn của một khẳng định mà không tiết lộ nội dung hoặc cách bạn thu thập được sự thật đó. Các giao thức không biết dựa trên các thuật toán nhận dữ liệu nào đó làm đầu vào và cho ra kết quả 'đúng' hoặc 'sai' làm đầu ra.

Yêu cầu của giao thức Zero-Knowledge Proof

Một Zero-Knowledge Proof cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:

Đầy đủ (Completeness): Zero-Knowledge Proof luôn trả về 'đúng' nếu đầu vào là chính xác. Kết quả này cho phép bằng chứng được chấp nhận nếu khẳng định cơ bản là đúng và người chứng minh và người xác minh hành động một cách trung thực.

Chắc chắn (Soundness): Lý thuyết không thể đánh lừa Zero-Knowledge Proof để trả về 'đúng' nếu đầu vào bị lỗi. Kết quả này đảm bảo rằng người chứng minh gian lận không thể đánh lừa người xác minh trung thực để tin rằng một tuyên bố không hợp lệ là thật (trừ khi với một mức rất nhỏ của xác suất).

Không biết (Zero-Knowledge): Người xác minh không biết gì về một tuyên bố ngoại trừ tính đúng hoặc sai của nó (họ không có "kiến thức không biết" về khẳng định). Tiêu chuẩn này cũng ngăn người xác minh suy ra đầu vào gốc (nội dung của tuyên bố) từ bằng chứng.

3 Yếu tố của Zero-Knowledge Proof

Một Zero-Knowledge Proof bao gồm một chứng cứ, thách thức và phản ứng.

Chứng cứ (Witness): Người chứng minh sử dụng chứng minh không biết ( zero-knowledge) để chứng minh kiến thức về một số thông tin bí mật. "Chứng cứ" cho bằng chứng là thông tin bí mật, và kiến thức giả định của người chứng minh về chứng cứ tạo ra một loạt câu hỏi chỉ có thể được trả lời bởi một bên nào đó biết thông tin đó. Do đó, người chứng minh bắt đầu quá trình chứng minh bằng cách chọn một câu hỏi ngẫu nhiên, tính toán câu trả lời và truyền nó cho người xác minh.

Thách thức (Challenge): Người xác minh chọn một câu hỏi khác ngẫu nhiên từ tập hợp và yêu cầu người chứng minh trả lời.

Phản ứng (Response)

Người chứng minh chấp nhận yêu cầu, tính toán câu trả lời và trả lại cho người xác minh. Phản ứng của người chứng minh cho phép người xác minh xác định xem người chứng minh thực sự có quyền truy cập vào chứng cứ hay không. Người xác minh chọn thêm các câu hỏi để hỏi để đảm bảo rằng người chứng minh không đoán mò một cách không suy nghĩ và nhận được câu trả lời chính xác bằng cách tình cờ. Bằng cách lặp lại sự trao đổi này nhiều lần, khả năng của người chứng minh việc giả mạo kiến thức của chứng cứ giảm đi đáng kể cho đến khi người xác minh hài lòng.

Cấu trúc của một 'zero-knowledge proof mang tính tương tác' đã được mô tả ở trên. Chứng cứ, Thách thức và Phản ứng cũng là một phần của chứng minh không biết (Zero-Knowledge proof) như đã mô tả trong "3 Yếu tố của Zero-Knowledge proof". Các giao thức không biết ban đầu sử dụng phương pháp chứng minh tương tác, cần sự trao đổi thông tin qua lại giữa người chứng minh và người xác minh để kiểm tra tính đúng đắn của một tuyên bố.

2 loại của Zero-Knowledge Proof

Thường có hai loại Zero-Knowledge Proof chính: Zero-Knowledge Proof tương tác và Zero-Knowledge Proof phi tương tác.

1）Chứng minh không biết tương tác

Chứng minh không biết tương tác (ZKP tương tác) yêu cầu tương tác giữa người chứng minh và người xác minh. Người chứng minh và người xác minh giao tiếp qua lại, và người chứng minh gửi một chuỗi tin nhắn cho người xác minh. Dựa trên các tuyên bố trước đó, người xác minh gửi một tin nhắn thách thức cho người chứng minh, người chứng minh trả lời tương tự. Phương pháp này được lặp lại cho đến khi người xác minh chắc chắn khẳng định là đúng.

ZKP an toàn hơn so với phi tương tác vì người xác minh có thể điều chỉnh các thách thức của mình dựa trên hành vi của người chứng minh, làm giảm nguy cơ bị tấn công thành công. Nhược điểm là chúng tiêu tốn thời gian và cần nhiều tài nguyên tính toán hơn.

Dưới đây là một số thuật toán zero-knowledge phi tương tác:

Giao thức Schnorr: Giao thức Schnorr là một chứng minh tương tác không biết cho phép người chứng minh thể hiện kiến thức về một khóa riêng tương ứng với một khóa công khai mà không hiển thị khóa riêng đó. Cơ chế này được sử dụng trong chữ ký số, nơi người chứng minh phải chứng minh sở hữu của khóa riêng mà không tiết lộ cho người xác minh.

Giao thức Zcash: Giao thức Zcash là một chứng minh tương tác không biết cho phép người dùng chứng minh sự tồn tại của một giao dịch mà không tiết lộ người gửi, người nhận hoặc số tiền giao dịch. Tiền điện tử Zcash sử dụng giao thức này để đảm bảo sự riêng tư và vô danh cho giao dịch.

2）Zero Knowledge Proofs phi tương tác

Chứng minh không biết phi tương tác (Non-interactive ZKP) không yêu cầu người chứng minh và người xác minh tương tác. Người chứng minh xây dựng một giải thích dựa trên một tuyên bố và gửi nó cho người xác minh, người xác minh sau đó xác nhận nó. Chứng minh được tạo ra bằng cách băm thông tin và sử dụng một kỹ thuật mật mã để tạo ra bằng chứng có thể được xác nhận bằng một khóa công khai.

Zero Knowledge Proofs nhanh hơn và sử dụng ít tài nguyên tính toán hơn so với Zero Knowledge Proofs tương tác. Tuy nhiên, chúng an toàn hơn vì người xác minh không thể điều chỉnh các thách thức của mình dựa trên hành vi của người chứng minh.

Dưới đây là một số ví dụ về thuật toán Zero Knowledge Proofs phi tương tác:

Biến đổi Fiat-Shamir: Biến đổi Fiat-Shamir là một zero-knowledge proof phi tương tác cho phép người chứng minh thể hiện sự hiểu biết của một chứng cứ về một tuyên bố mà không cần giao tiếp với người xác minh. Loại chứng minh này thường được sử dụng trong các hệ thống bỏ phiếu điện tử khi một cử tri muốn chứng minh rằng phiếu bầu của họ đã được ghi lại một cách thành công mà không tiết lộ tên của họ.

Bulletproofs: Bulletproofs là các zero-knowledge proofs phi tương tác được sử dụng trong giao dịch Bitcoin để xác minh các bằng chứng khoảng cách. Một bằng chứng khoảng cách chứng minh rằng một giá trị ẩn nằm trong một khoảng cụ thể. Bulletproofs đặc biệt hiệu quả trong các môi trường có tài nguyên tính toán hạn chế vì chúng có thể tạo ra các bằng chứng nhỏ hơn so với các giao thức phi tương tác khác.

Sonic: Sonic là một kỹ thuật zero-knowledge proofs phi tương tác được sử dụng để xác minh tính toán trên dữ liệu bí mật, chẳng hạn như những gì được thực hiện bởi các hợp đồng thông minh trong hệ thống chuỗi khối. Nó nổi tiếng về tính mở rộng và hiệu quả, phù hợp cho các ứng dụng quy mô lớn.

Groth16: Groth16 là một kỹ thuật zero-knowledge proofs phi tương tác thường được sử dụng trong các ứng dụng bảo vệ quyền riêng tư như hệ thống chứng chỉ ẩn danh và giao dịch Bitcoin riêng tư. Nó nổi tiếng về tính hiệu quả và an toàn trong các ứng dụng quy mô lớn.

Aurora: Aurora là một kỹ thuật zero-knowledge proofs phi tương tác được sử dụng để xác minh các tính toán trên dữ liệu được mã hóa. Nó hữu ích khi nhiều bên cần thực hiện tính toán trên dữ liệu nhạy cảm mà không tiết lộ dữ liệu cho nhau.

Những ví dụ của Zero-Knowledge Proof

Thanh toán ẩn danh

Zero-Knowledge proofs được sử dụng để ẩn đi các giao dịch tiền điện tử và đảm bảo sự riêng tư. Những khoản thanh toán được thực hiện bằng thẻ tín dụng thường có thể thấy bởi nhiều bên, bao gồm nhà cung cấp thanh toán, ngân hàng và những bên liên quan khác (ví dụ, các cơ quan chính phủ). Mặc dù giám sát tài chính có thể giúp phát hiện các hoạt động bất hợp pháp, nhưng nó cũng vi phạm quyền riêng tư của những người bình thường.

Các giao dịch ẩn danh trên các chuỗi khối công khai cũng sử dụng zero-knowledge proofs. Ví dụ, Tornado Cash, một dịch vụ phi tập trung và không quản lý cho phép người dùng thực hiện các giao dịch riêng tư trên Ethereum. Tornado Cash sử dụng chứng minh không biết để che giấu chi tiết giao dịch và đảm bảo sự riêng tư tài chính.

Bảo vệ danh tính

Thông tin cá nhân đang gặp nguy hiểm với các hệ thống quản lý danh tính hiện có. Cá nhân có thể sử dụng  zero-knowledge proofs để xác nhận danh tính của họ trong khi bảo vệ dữ liệu nhạy cảm.

Trong ngữ cảnh của danh tính phi tập trung,  zero-knowledge proofs đặc biệt hữu ích. Danh tính phi tập trung (còn được gọi là 'chủ quyền tự trị') cho phép cá nhân quản lý quyền truy cập vào các bộ nhận dạng cá nhân. Việc chứng minh công dân của bạn mà không tiết lộ thông tin về số thuế hoặc hộ chiếu là một ví dụ tốt về công nghệ  zero-knowledge proofs hỗ trợ danh tính phi tập trung.

Xác thực

Sử dụng các dịch vụ trực tuyến đòi hỏi bạn xác định danh tính và xác thực để sử dụng các trang web đó. Điều này thường đòi hỏi cung cấp thông tin cá nhân như tên, địa chỉ email, ngày sinh, v.v. Bạn cũng có thể cần phải nhớ mật khẩu dài để duy trì quyền truy cập.

Tuy nhiên,  zero-knowledge proofs có thể làm cho việc xác thực dễ dàng hơn cho cả các nền tảng và người dùng. Sau khi đã xây dựng một  zero-knowledge proofs bằng việc sử dụng đầu vào công khai (chẳng hạn như dữ liệu chứng thực cho việc tham gia của người dùng vào nền tảng) và đầu vào riêng tư (chẳng hạn như chi tiết của người dùng), người dùng có thể nộp chứng minh không biết đó để xác thực danh tính khi truy cập dịch vụ. Điều này cải thiện trải nghiệm người dùng và giảm bớt việc doanh nghiệp cần phải lưu trữ một lượng lớn dữ liệu người dùng.

Tính toán có thể xác nhận

Ứng dụng khác của công nghệ zero-knowledge proof để cải thiện kiến trúc chuỗi khối là tính toán có thể xác nhận. Tính toán có thể xác nhận cho phép chúng ta ủy thác tính toán cho một thực thể khác trong khi đảm bảo kết quả có thể xác nhận. Thực thể gửi kết quả và xác minh rằng chương trình đã được thực hiện đúng.

Tính toán có thể xác nhận đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng tốc xử lý chuỗi khối trong khi vẫn duy trì an ninh. Để hiểu điều này, cần hiểu sự khác biệt giữa các giải pháp mở rộng đề xuất cho Ethereum. Các lựa chọn mở rộng trên chuỗi, như sharding, đòi hỏi thay đổi đáng kể tới lớp nền tảng của blockchain. Tuy nhiên, phương pháp này rất phức tạp và các lỗi triển khai có thể đe dọa mô hình bảo mật của Ethereum.

Các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi không yêu cầu thay đổi giao thức Ethereum. Thay vào đó, chúng dựa vào một phương pháp tính toán được giao việc bên ngoài để tăng khả năng xử lý trên lớp nền tảng của Ethereum.

Tính toán có thể xác nhận đóng vai trò ở đây. Khi một nút thực hiện một giao dịch bên ngoài Ethereum, nó gửi một chứng minh không biết để xác nhận tính hợp lệ của nó. Bằng chứng này (gọi là chứng minh tính hợp lệ) đảm bảo rằng giao dịch là chính xác, cho phép Ethereum áp dụng kết quả vào trạng thái của nó mà không cần đợi ai đó tranh luận.

Validium và zero-knowledge rollups là các kỹ thuật mở rộng ngoài chuỗi sử dụng chứng minh tính hợp lệ để đạt được tính mở rộng an toàn. Các giao thức này thực hiện hàng ngàn giao dịch ngoài chuỗi và cung cấp bằng chứng cho Ethereum để xác minh. Khi hệ thống bằng chứng được xác minh, kết quả đó có thể được triển khai ngay lập tức, cho phép Ethereum xử lý nhiều giao dịch hơn mà không tăng tính toán trên lớp nền tảng.

Giảm hối lộ và âm mưu trong việc bỏ phiếu trên chuỗi.

Các phương pháp bỏ phiếu trên chuỗi khối có nhiều lợi điểm: chúng có thể được kiểm toán đầy đủ, an toàn chống lại các cuộc tấn công, không bị kiểm duyệt và không bị giới hạn bởi địa lý. Tuy nhiên, ngay cả các kỹ thuật bỏ phiếu trên chuỗi cũng trở nên bị đe dọa khi có sự thông đồng

Âm mưu, được xác định là "phối hợp để hạn chế cạnh tranh mở bằng cách đánh lừa, gian lận và đánh lạc hướng người khác", có thể là một tác nhân độc hại ảnh hưởng đến việc bỏ phiếu bằng cách hối lộ. Ví dụ, Alice có thể được hối lộ bởi Bob để bỏ phiếu cho tùy chọn B trong một phiếu bầu mặc dù cô ấy ủng hộ tùy chọn A.

Hối lộ và âm mưu hạn chế tính hiệu quả của bất kỳ quy trình nào sử dụng bỏ phiếu như một cơ chế tín hiệu (đặc biệt khi người dùng có thể chứng minh cách họ đã bỏ phiếu). Điều này có thể có tác động sâu sắc, đặc biệt khi các phiếu bỏ phiếu phân phối các tài nguyên khan hiếm.

Kỹ thuật tài trợ bậc hai (quadratic funding), ví dụ, dựa vào sự đóng góp để đo lường sự ưa thích đối với các tùy chọn cụ thể trong nhiều dự án hữu ích công cộng. Mỗi đóng góp được tính như một "phiếu bỏ phiếu" cho một dự án cụ thể, và các dự án có nhiều phiếu bỏ phiếu nhất sẽ nhận được nhiều nguồn tài trợ hơn từ quỹ khớp nối.

Việc sử dụng bỏ phiếu trên chuỗi làm cho việc hối lộ có thể xảy ra trong tài trợ bậc hai: vì các giao dịch chuỗi khối là công khai, những người hối lộ có thể xem xét hành vi trong chuỗi của người bị hối lộ để tìm hiểu cách họ đã "bỏ phiếu". Do đó, việc sử dụng tài trợ bậc hai không còn là một phương pháp hiệu quả để phân phối tiền dựa trên sự ưu tiên đã được tổng hợp của cộng đồng.

May mắn thay, các phương pháp mới nổi như MACI (Cơ sở hạ tầng tối thiểu chống lại âm mưu) sử dụng chứng minh không biết để làm cho việc bỏ phiếu trên chuỗi (ví dụ, cơ chế tài trợ bậc hai) trở nên miễn dịch với hối lộ và âm mưu. MACI là một tập hợp các hợp đồng thông minh và kịch bản cho phép một quản trị viên trung tâm (một "coordinator") tổng hợp phiếu bỏ phiếu và tính toán kết quả mà không tiết lộ cách mỗi người tham gia bỏ phiếu. Tuy vậy, vẫn có khả năng xác định rằng các phiếu bỏ phiếu đã được tính đúng hoặc rằng một cá nhân cụ thể đã tham gia vào giai đoạn bỏ phiếu.

Những dự án đưa Zero-Knowledge Proof vào sử dụng

1）zkSync

Các ZKs đã vượt qua những khó khăn về mặt mở rộng, mặc dù quy trình của chúng vẫn đang được tranh luận mạnh mẽ. Ví dụ, hầu hết các trình xác minh không thể xác minh tổng lượng giao dịch. Do đó, vấn đề về kiểm duyệt, tấn công từ chối dịch vụ (DD-o-S) và tập trung trở nên ngày càng cấp bách hơn.

Zk Sync sẽ tạo ra một phương pháp mới để xác minh các giao dịch trở nên khả thi. Sẽ có các trình xác minh và các người bảo vệ, trong đó các trình xác minh được giao nhiệm vụ gom nhóm giao dịch và nộp các khoản đảm bảo bảo mật luôn lớn hơn số TXs họ xác minh. Điều này bảo vệ các giao dịch theo cách này. Đồng thời, để đảm bảo các trình xác minh không thể đột phá và chiếm quyền kiểm soát mạng, những người bảo vệ, người nắm giữ đa số token, sẽ chọn ngẫu nhiên các trình xác minh.

Những người bảo vệ này không cần phải thực hiện tính toán trên các hệ thống tính toán cấp cao. Họ có thể chọn kiểm soát một phần của mạng với một máy tính xách tay đơn giản, làm cho quá trình xác minh hoàn toàn phi tập trung do thiếu rào cản truy cập. Hơn nữa, họ không bị phạt. Do đó, nhiều người sẽ tham gia để hoàn toàn phi tập trung hóa hệ sinh thái. Đó là cách mà ZK Syncs hoạt động để mang lại tính phi tập trung, an toàn và khả năng mở rộng thực sự cho các chuỗi chính.

2）Starknet

Sự kết hợp với chuỗi Ethereum là một thách thức đáng kể đã ngăn cản việc áp dụng công nghệ ZK trong các hoạt động doanh nghiệp. Do tính phi tập trung, an toàn và lịch sử chống hack, hầu hết các doanh nghiệp đã đặt niềm tin vào mạng Ethereum. Tuy nhiên, họ có một lo ngại về việc đưa hoạt động của họ lên chuỗi chính. StarkNet, một ZKP có mục đích tổng quát, cho phép triển khai dApp nhanh hơn trên hệ sinh thái của nó. StarkNet thúc đẩy tính toàn vẹn của tính toán thông qua việc sử dụng các chứng minh mật mã cấp 2 và Đại số hiện tại.

Hơn nữa, StarkNet cung cấp cùng mức tích hợp như Ethereum, cho phép các nhà phát triển tăng tốc quá trình phát triển và tạo ra các giải pháp phức tạp theo nhu cầu. StarkNet cũng cung cấp tính ẩn danh thực sự bằng cách không cho phép xác định danh tính của người dùng từ khóa công khai và hỗ trợ các cuộc gọi đa lần hoặc nhiều giao dịch trong một cuộc gọi duy nhất để giải quyết tài khoản. Do đó, lưu lượng dữ liệu từ lớp tính toán ngoại tuyến đến chuỗi cha chính, Ethereum, giảm đáng kể.

3）Miden

Miden, được thành lập vào năm 2021, đã tạo ra tin tức về nó. Miden, như một ZKP dựa trên STARK, dự định cung cấp 1.000 đến 2.000 TPS, sẽ tăng lên 20.000 TPS khi phân mảnh Ethereum trở nên trực tuyến.

Polygon Miden dựa trên Miden Virtual Machine, có thể chạy bất kỳ phần mềm nào. Miden VM đã được thiết kế đặc biệt cho STARK, cho phép tạo ra chứng minh nhanh chóng trên phần cứng hàng hóa và nhanh hơn đáng kể với GPU và / hoặc FPGA. Nó cũng được thiết kế để che giấu mọi mật mã phức tạp của các chứng minh ZK và tuân theo một loạt các nguyên tắc kiến ​​trúc mà hầu hết các nhà phát triển sẽ nhận ra (ví dụ: máy ngăn xếp, bộ nhớ đọc-viết, số nguyên bình thường 32 bit).

Miden VM được thiết kế lấy an toàn làm một trong các nguyên tắc hướng dẫn. Mục tiêu là đơn giản hóa phân tích tĩnh của hợp đồng thông minh và ngăn ngừa nhiều loại vấn đề khỏi xảy ra ở mức VM, ví dụ, bằng cách tắt các khả năng nguy hiểm khác nhau có sẵn trên EVM. Miden cố gắng tương thích với Ethereum ở mức Solidity, mặc dù không mô phỏng EVM từng bước một. Do đó, các nhà phát triển sẽ có thể sử dụng Miden để triển khai phần lớn các hợp đồng thông minh Solidity mà không cần thay đổi. Ngoài ra, Miden sẽ hỗ trợ biên dịch từ các ngôn ngữ an toàn và tập trung vào chuỗi khối khác, chẳng hạn như Move và Sway, ngoài tính tương thích Solidity cấp 1.

4）Loopring

Loopring đã đóng một vai trò quan trọng trong việc đơn giản hóa giao dịch tiền điện tử bằng cách cung cấp cho các nhà giao dịch một sự thiết lập hoàn toàn không giữ tài sản và vô cùng ẩn danh. Dự án cũng dự định tận dụng ZKP để giải quyết vấn đề về tính thanh khoản, khả năng mở rộng và trải nghiệm người dùng. Loopring đang cung cấp một mô hình lai ZKP trong chế độ hoạt động của nó để mở rộng các Sàn phi tập trung (DEX). Thông điệp lệnh sẽ được xử lý ngoại tuyến trong mô hình Loopring Hybrid ZKP, trong khi việc thanh toán sẽ diễn ra trên chuỗi chính trong thời gian thực mà không có độ trễ.

Loopring sẽ sử dụng ZKP để đưa thông tin lên chuỗi chính thông qua bằng chứng rằng họ đã thực hiện một số phép tính phức tạp. Cây Merkle sẽ hiển thị toàn bộ lịch sử giao dịch, và một hợp đồng thông minh sẽ kiểm tra nó để cung cấp tập dữ liệu thời gian thực cho chuỗi chính để ghi lại giao dịch.

Loopring cố gắng thay đổi hoàn toàn giao dịch thông qua DEX bằng cách thực hiện cơ chế đặt lệnh nhanh chóng, hiệu quả, phù hợp về giá cả và hoàn toàn không giữ tài sản. Ngoài ra, Loopring đề xuất các hợp đồng trao đổi độc lập sẽ làm cho giao dịch hoàn toàn ẩn danh, cung cấp đủ quyền riêng tư cho người dùng; do đó, cho phép các DEX khác nhau tương tác sử dụng mô hình ZKP để truyền thông tin và thực hiện giao dịch. Họ có thể làm như vậy bằng cách sử dụng cùng một hợp đồng trao đổi, điều này sẽ tăng cường tính thanh khoản và tăng tốc quá trình thanh toán cần thiết để mở rộng sàn phi tập trung.

Những lợi ích của Zero-Knowledge Proof

Zero-knowledge proofs (ZKPs) mang đến nhiều lợi ích quan trọng cho bảo mật và mật mã. Dưới đây là một số lợi ích đáng kể:

Quyền riêng tư và Bảo mật

Một trong những lợi ích cốt lõi của ZKPs là khả năng bảo vệ quyền riêng tư. Với một zero-knowledge proof, một người chứng minh có thể chứng minh sự thật của một tuyên bố mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin hay dữ liệu nhạy cảm nào. Điều này cho phép giao dịch và tương tác được tiến hành với sự chứng minh về tính chính xác mà không cần tiết lộ thông tin cá nhân hoặc tạo ra giao dịch trong suốt.

Bằng cách cung cấp đảm bảo bằng toán học và mật mã, ZKPs cải thiện sự tin tưởng và bảo mật. Chúng cho phép những người xác minh xác nhận tính đúng đắn của một tuyên bố mà không cần phải dựa vào nguồn thông tin có thể không đáng tin cậy hoặc đã bị xâm phạm. Điều này đặc biệt quan trọng khi xác minh tính chính xác của các tính toán phức tạp hoặc khi sự tự tin giữa các bên bị hạn chế.

Hiệu suất và Khả năng mở rộng

Có những cải tiến đáng kể trong hiệu suất và khả năng mở rộng của zero-knowledge proof. Với sự phát triển của các giao thức và tối ưu hóa mới, ZKPs có thể được triển khai với yêu cầu tính toán và tài nguyên thấp hơn. Điều này cho phép chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng hơn, chẳng hạn như các hệ thống phi tập trung và các mạng blockchain công cộng.

Giảm thiểu dữ liệu

Zero-knowledge proofs giúp giảm thiểu lượng thông tin cần được chia sẻ giữa các bên. Rủi ro về việc xâm nhập dữ liệu hoặc rò rỉ được giảm bớt vì chỉ cần xác nhận tính chính xác, cho phép thông tin không cần thiết được giữ kín.

Những bất lợi của Zero-Knowledge Proof

Mặc dù zero-knowledge proofs (ZKPs) mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng có một số hạn chế và điều cần lưu ý. Dưới đây là một số điểm hạn chế chính của chứng minh không có tri thức:

Độ phức tạp của tính toán

Zero-knowledge proofs thường đòi hỏi các phép tính toán toán học phức tạp và quá trình mật mã hóa. Sự quá tải tính toán có thể đáng kể, dẫn đến thời gian xử lý lâu hơn và sử dụng tài nguyên nhiều hơn. Do đó, việc sử dụng và xác minh ZKP có thể đòi hỏi tính toán, làm cho chúng trở nên ít hữu ích trong một số tình huống.

Thiết lập đáng tin cậy

Một số công nghệ zero-knowledge-proof yêu cầu một bước thiết lập được tin cậy, tạo ra một tập hợp các thiết lập ban đầu. Điều này có thể là nguy cơ, vì việc đe dọa hoặc hành vi độc hại trong quá trình thiết lập có thể đe dọa bảo mật và cam kết quyền riêng tư của toàn bộ hệ thống. Duy trì một môi trường an toàn và đáng tin cậy có thể khó khăn và đòi hỏi quản lý cẩn thận và minh bạch.

Rò rỉ dữ liệu không chính xác

Ngay cả khi zero-knowledge-proof không tiết lộ dữ liệu thực sự, nó vẫn có thể rò rỉ một số thông tin hoặc cung cấp cái nhìn thống kê có thể được sử dụng để tổng quát hóa chi tiết nhạy cảm trong một số trường hợp. Đối thủ có đủ chuyên môn và nguồn lực có thể trích xuất một phần hoặc thông tin gián tiếp từ các bằng chứng, do đó gây nguy hiểm cho quyền riêng tư.

Kết luận

Zero-knowledge proofs (ZKP) đã nổi lên như một công cụ mật mã mang tính chất đột phá, với khả năng thay đổi quyền riêng tư, bảo mật và sự tin tưởng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Mặc dù phức tạp tính toán và các khó khăn về triển khai, ZKP mang lại nhiều lợi ích đáng kể về giảm thiểu dữ liệu, bảo vệ quyền riêng tư, tính bí mật, sự tin cậy và hiệu suất.

ZKP giúp cá nhân và doanh nghiệp bảo vệ dữ liệu của họ và duy trì quyền riêng tư trong một thế giới ngày càng liên kết và dựa vào dữ liệu bằng cách cho phép xác minh các tuyên bố mà không cần tiết lộ thông tin nhạy cảm. Sự quá tải tính toán và yêu cầu thiết lập được tin cậy là những rào cản cần được quản lý một cách thích hợp, mặc dù các nghiên cứu và dự án phát triển hiện tại đang giải quyết những hạn chế này.

Nhìn chung, zero-knowledge proofs có tiềm năng lớn để giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư, cải thiện bảo mật và phát triển sự tin cậy trong một loạt các ứng dụng. Khi công nghệ tiến bộ và hiểu biết của chúng ta về ZKP ngày càng tăng, chúng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thay đổi cách thông tin nhạy cảm được xử lý, bảo vệ quyền riêng tư và khuyến khích sự đổi mới trong lĩnh vực kỹ thuật số.