Блокчейнде деректеріңізді қорғаңыз
Сіз ешқашан Стингтің әнінде өмір сүріп жатқандай сезіндіңіз бе? “Сіз жасаған әрбір қадам, сіз жасаған әрбір қозғалыс, мен сізді бақылап отырамын” деген ән бе? Қазіргі уақытта, сіздің әрбір қадамыңызды бақылап отырған біреу бар сияқты — шын мәнінде. Дүкенге барыңыз, ал сіздің банкіңіз не сатып алғаныңызды, қанша ақша жұмсағаныңызды және тіпті қайда жасағаныңызды біледі. Смартфоныңыздағы GPS сіздің орналасқан жеріңізді әр секунд сайын бақылап отырады, CCTV камералары қоғамдық орындарда сізді үнемі бақылап отырады, ал сіздің интернет провайдеріңіз, Интернет қызмет провайдері, сіздің онлайн әдеттеріңізді бүркіт сияқты бақылайды. Сондықтан, егер бұл бәрі шындық теледидары сияқты сезілсе, мүмкін, солай болуы мүмкін, бірақ сән-салтанатсыз!
Сұрақ: егер сіз сценарийді flipped етіп, өміріңіздің кем дегенде бір бөлігін жеке ұстай алсаңыз не болады? Шын мәнінде, өте маңызды бөлігі — қаржылық өміріңіз. Нөлдік білім дәлелдері (ZKP) енгізіңіз. Бұл керемет криптографиялық құралдар сізге транзакцияның заңды екенін дәлелдеуге мүмкіндік береді, бірақ нақты мәліметтерді ашпай — кім не төлегені, қайда, кім қанша және қашан жібергені немесе кез келген қызықты мәліметтер. Негізінде, бұл “Барлығы тексерілді” деп айту сияқты, бірақ ешкімге нақты түбіртектерді көрсетпей. Қызықты естіле ме? Бұл протокол сізге ғылыми фантастика сияқты, бірақ шын мәнінде бар жеке өмір деңгейіне жетуге қалай көмектесетінін көру үшін күтіңіз.
Нөлдік білім дәлелдері (ZKP) - бұл біреуге парол сияқты бір нәрсені білетінін немесе иеленетінін дәлелдеуге мүмкіндік беретін криптографиялық әдістер, бірақ нақты ақпаратты ашпайды
ZKP әртүрлі формаларда келеді, соның ішінде ZK-SNARKs (нөлдік білімнің қысқа интерактивті аргументтері) және ZK-STARKs (нөлдік білімнің масштабталатын ашық аргументтері)
ZKP әртүрлі блокчейн қосымшаларына, ZCash сияқты құпиялылыққа бағытталған криптовалюталардан zkSync сияқты 2-ші деңгей шешімдеріне дейін, транзакциялардың өткізу қабілетін арттыру үшін интеграциялануда
ZKP анықтамасына бірден кірейік. Алғашында күрделі болып көрінсе, уайымдамаңыз, біз оны түсінікті етіп түсіндіреміз.
Нөлдік білім дәлелі (ZKP) — бұл бір тараптың (дәлелдейтін) екінші тарапқа (тексеруші) мәлімдеменің шын екенін дәлелдей алатын криптографиялық әдіс, бірақ мәлімдеменің дұрыстығынан басқа ешқандай қосымша ақпаратты ашпайды. Бұл тексеруші мәлімдеменің шын екеніне сендіре алады, бірақ негізіндегі деректер немесе дәлелдің қалай құрылды туралы ешқандай ақпарат алмайды. Басқаша айтқанда, нөлдік білім дәлелі — бұл бір тарап, мысалы, сіз Walmart-тан заттар сатып алып жатқаныңыз, екінші тарапқа, мысалы, Walmart-қа, мәлімдеменің шын екенін, мысалы, теңгеріміңізде жеткілікті қаражат бар екенін дәлелдей алатын криптографиялық әдіс, бірақ сізде қанша ақша бар екенін нақты көрсетпей. Нөлдік білім дәлелі тек мәлімдеменің шын екенін растайды — яғни, сізде жеткілікті ақша бар. Әңгіме осымен аяқталды.
Prover-Verifier динамикасы
Көптеген блокчейндер жеке ақпаратты қорғау үшін нөлдік білім дәлелдерін (ZKP) пайдалануды қолдайды: Zcash транзакция деректерін қоғамдық көзден қорғау үшін ZKP-ларды пайдаланады, zkSync - Ethereum үшін масштабтау шешімі, ол ZKP-ларды пайдаланып, жеке ақпаратты және масштабталуды қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, ZKP-ларды пайдаланып, жеке транзакциялар мен смарт-келісімшарттарды жүзеге асыратын жеке ақпаратты қорғау платформасы болып табылатын Aztec Protocol бар. Әрине, бұдан да көп бар.
Міне, ZK-дәлелдерге негізделген протоколдың шынайы өмірде қалай жұмыс істейтінінің мысалы. Сіз блокчейн хабарлама платформасында досыңызға жеке хабарлама жібергіңіз келетінін елестетіңіз. Ескі парадигма блокчейн жүйесінде, сіздің хабарламаңыз желідегі барлық адамдарға көрінер еді. Бұл сіздің жеке өміріңізді қауіпке қоюы мүмкін. Бірақ, мысалы, сіз Aztec-ті пайдаланасыз. Бұл протоколмен сіздің хабарламаңыз шифрланады және басқа транзакциялармен бірге топтастырылады. Содан кейін, жеке транзакциялардың мазмұнын ашпай, транзакциялар тобының жарамды екенін дәлелдеу үшін ZKP жасалады. Бұл ZKP тексеру үшін базалық деңгейдегі блокчейнге (мысалы, Ethereum) жіберіледі.
1980-ші жылдары Шафи Голдвассер, Сильвио Микали және Чарльз Раккоф сияқты ақылды адамдар тарапынан әзірленген бұл технология үлкен мәселені шешу үшін жасалған: сіз не білетініңізді (мысалы, төлеуге ақшаңыз бар екенін) дәлелдеу, бірақ не білетініңізді ашпау. ZKP-лар дәл осы тапсырма үшін арнайы жасалған, сондықтан олар блокчейнде, жеке ақпаратқа қатысты салада өте танымал. Walmart аналогиясын жалғастыра отырып, сіз нөлдік білім технологиясын азық-түлік сатып алу сапарыңызда пайдаланған кезде, сіз негізінен ақшаны жаба алатыныңызды дәлелдейтін сезімтал ақпаратты құпия кодқа шифрлайсыз.
Walmart жүйесі оны шифрдан шығарып, сіздің нақты теңгеріміңізді немесе транзакция тарихыңызды көрмей-ақ тексереді. Бұл біреу: "Маған сеніңіз, мен оны жабамын" деп айтқандай, бірақ шын мәнінде түбіртектерді көрсетпей немесе сезімтал мәліметтерді ашпай. Сіз сатып алып, кетесіз, және әлемде, мүмкін Walmart-тан басқа, сіз не сатып алғаныңызды және қанша төлегеніңізді білетін бірде-бір жан жоқ.
Шафи Голдвассер және Сильвио Микали
Егер дәлел нөлдік білім дәлелі болса, ол әрқашан осы үш негізгі қасиетті толық қанағаттандырады:
Жақсы, енді сіз «мәлімдеме», «тексеруші» және «дәлелдейтін» сияқты терминдерден қорықпайсыз деп үміттенеміз, сондықтан Нөлдік Білім Технологиясы туралы ақпарат алудың уақыты келді. Бұл жаман жігіттер әртүрлі дәмдерде келеді, әрқайсысы шындықты дәлелдеу үшін өз жолымен, нақты мәліметтерді жасыра отырып. Міне, интерактивті және интерактивті емес zk-дәлелдердің негізгі түрлерінің қысқаша шолуы, бірақ бастамас бұрын, аспаздық аналогиямен нәрселерді жеңілдетейік. Сіз пирог пісіріп жатқаныңызды елестетіңіз.
Интерактивті Дәлел: Пирогтың шынайылығын интерактивті дәлелмен дәлелдеу үшін, сіз досыңызды пісіру процесін бақылауға шақырасыз. Олар қамырды, толтыруды және соңғы өнімді дәмін татып, оның шынайы екеніне көз жеткізеді. Бұл тексерушінің дәлелді жасау процесін бақылауымен бірдей.
Интерактивті емес Дәлел: Пирогтың шынайылығын интерактивті емес дәлелмен дәлелдеу үшін, сіз пирогты пісіріп, содан кейін досыңызға дәм тату үшін кішкене кесек ұсынасыз. Олар сіздің пирогты пісіргеніңізді бақыламай-ақ дәмі мен ингредиенттерін тексере алады. Бұл тексерушінің бүкіл процесті бақылаудың қажеті жоқ, алдын ала жасалған дәлелді тексеруімен бірдей.
Блокчейн терминдері бойынша:
Интерактивті Дәлелдердің мәселесі, екі тараптың да бір уақытта онлайн болуы керек, және әрбір дәлел жаңа әңгіме бастау сияқты — өте тиімді емес. Міне, Интерактивті емес Дәлелдер пайда болады.
1988 жылы Мануэль Блум, Пол Фельдман және Сильвио Микали бірінші Интерактивті емес Нөлдік Білім Дәлелдерін ұсынды, онда дәлелдейтін және тексеруші ортақ кілтке (CRS) ие. Бұл қалай жұмыс істейді. Сіз (дәлелдейтін) және досыңыз (тексеруші) ортақ рецептке (CRS) келісесіз. Сіз рецепт бойынша пирог пісіресіз (дәлел жасайсыз). Досыңыз пирогтың дәмін татып көреді (дәлелді тексереді). Егер ол лимон мен сүттің дәмін татып көрсе, олар сіз рецептті орындағаныңызды біледі. Блокчейн терминдері бойынша, екі тарап та дәлелдейтін және тексерушіге белгілі қоғамдық мәнді (CRS) жасайды. Дәлелдейтін адам криптографиялық объектіні (дәлел) жасайды. Тексеруші дәлел CRS-мен сәйкес келетінін тексереді.
Интерактивті емес Дәлелдерге негізделген протоколдардың мысалдары zk-SNARK және zk-STARK негізіндегі протоколдар, біз келесі бөлімде қарастырамыз.
Интерактивті Дәлелдер нақты уақыттағы алмасуларға арналған болса, Интерактивті емес Дәлелдер тек бір ғана, жақсы дайындалған бір реттік дәлелмен жұмысты аяқтауға мүмкіндік береді. Бұл оларды үздіксіз әңгімелерге қатысуды қаламайтын немесе қажет етпейтін жағдайларда өте тиімді етеді. zk-SNARKs және zk-STARKs интерактивті емес дәлелдің концепциясын алып, блокчейнде құпиялылықты одан әрі арттырады. Қалайша?
ZK-SNARKs ғылыми-фантастикалық фильмнен шыққандай естілсе де, бұл Нөлдік Білім Сығымдалған Интерактивті емес Білім Аргументінің сәнді аббревиатурасы. Оны бөлшектегенде, бұл біз тек сөйлескен интерактивті емес дәлелдердің одан да жетілдірілген нұсқасы, сондықтан уайымдамаңыз, сіз түсінесіз. Егер сіз ZK-SNARK протоколымен жұмыс істесеңіз, ол осы бес негізгі қасиетті толық қанағаттандырады:
Сіз құпия рецепт бойынша пирог пісіргеніңізді елестетіңіз. Сіз оны ерекше етіп сақтағыңыз келеді және басқалардың көшіріп алуына жол бермейсіз. Егер біреу пирогты қайталай алса, ол енді ерекше болмайды. Сол сияқты, блокчейнде зиянды транзакцияларды қайталау қиын болуы керек. Бұл желінің тұтастығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
Бірнеше "аспаз" рецепттің құпия ингредиентін жасау үшін бірге жұмыс істейді
“Рецепттің” бірегей және қауіпсіз болуын қамтамасыз ету үшін бірнеше “аспаз” рецепттің құпия ингредиентін жасау үшін бірге жұмыс істейді — блокчейн терминологиясында CRS деп аталады. Олар CRS жасауды аяқтағаннан кейін, оны кез келген адамның теріс пайдаланбауы үшін “жояды”. Мәселе мынада, бұл процесс барлық аспаздардың өздерінің құпия бөлігін шын мәнінде жоятынына сенуге негізделеді. Ал егер олардың бірі жоймаса не болады? Міне, ZK-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge) осында келеді
ZK-SNARKs нөлдік білім дәлелдерін массаларға олардың ықшамдылығы мен тиімділігімен жеткізсе, олар “аспаздардың” сенімді орнатылуын және үлкен деректер жиынтығымен шектеулі масштабталуын талап ететін жаңа қиындықтарды енгізді. ZK-STARKs бұл мәселелерді шешеді. Оларды ескі ұялы телефоннан заманауи смартфонға эволюция ретінде қарастырыңыз — енді қауіпті орнату жоқ және үлкен деректерді өңдеуде әлдеқайда жақсы, оларды қуатты, қауіпсіз және пайдаланушыға ыңғайлы етеді. Бірақ ZK-STARKs сенімді орнату кезеңін талап етпейді, онда сіз құпия кездейсоқ сандар немесе параметрлерді генерациялап, сақтайсыз. Оның орнына, ол құпия орнату процедураларын жоюды және манипуляция немесе компрометация қаупін азайтады. ZK-STARKs не туралы екенін түсіндірейік:
Сондықтан біз әлі де пирог пісіріп, құпия ингредиентті ашпай, оны мінсіз пісіре алатынымызды дәлелдеуге тырысамыз. ZK-STARKs-те “рецепт” қоғамдық білім болып табылады, яғни бәрі орындауға тиіс қадамдарды біледі. Дегенмен, тек “аспаз” құпия ингредиентті, куәгер деп аталатынды біледі. Аспаз рецептті дұрыс орындап, пирогты пісіргенде, ол құпия ингредиентті білетінін дәлелдейді — оның не екенін ешқашан ашпай.
Тек "аспаз" ғана құпия ингредиентті біледі
ZK-STARKs ашық. Оларға сенімді орнату қажет емес, бұл кейбір жағдайларда оларды қауіпсіз етеді. Негізгі назар дәлелдің өзіне аударылады, оны құпия ингредиентке сүйенбей, қоғамдық түрде тексеруге болады. ZK-SNARKs және ZK-STARKs блокчейнде құпиялылық пен масштабтылық үшін қуатты құралдар болып табылады. Олардың арасындағы таңдау қолданбаның нақты талаптарына байланысты.
Нөлдік білім дәлелдерінің болашағы қызықты болады — мынаны елестетіңіз: zk-SNARKs және zk-STARKs қазірдің өзінде толқындар тудырып жатыр, бірақ зерттеушілер кофе ішкен жаңашылдар сияқты, оларды одан да жылдам және тегіс ету үшін жұмыс істеп жатыр. Олардың мақсаты? Есептеу жүктемесін азайту, яғни бәрін компьютеріңізде жылдам әрі оңай ету. Блокчейн желілері майға кесілген ыстық пышақ сияқты жұмыс істейтінін елестетіңіз — жақсы естіледі, солай ма?
ZKPs ең заманауи технологиялармен, мысалы, AI және IoT-пен бірігуде. Біз сіздің жеке деректеріңізді шпиондамай, үйреніп, өсетін AI туралы айтып отырмыз, және құпияларыңызды қауіпсіз сақтай отырып, бір-бірімен сөйлесетін IoT құрылғылары. Бұл ешкімнің ештеңе айтпайтын жоғары технологиялы, құпиялылыққа құмар кеш сияқты!
Және не? ZKPs тек блокчейн кешіне кірмейді — олар басқа салаларға да таралуда. Біз оларды қауіпсіз дауыс беру жүйелерінде, супер құпия медициналық жазбаларда және құпия бизнес мәмілелерінде көре аламыз. Бұл бір нәрсені дәлелдеу, бірақ мәліметтерді ашпау туралы. Бұл ойын өзгерту туралы!
ZKPs дамыған сайын, біз бәрі стандартталған және басқалармен жақсы жұмыс істейтін әлемге қарай бет алып жатырмыз. Оны құмсалғыштағы барлық технологиялық ойыншықтардың бір-бірімен жақсы қарым-қатынаста болуын қамтамасыз ету сияқты қарастыруға болады, сондықтан ZKPs барлық жерде кедергісіз қолданылуы мүмкін.
Барлық осы құпиялылық сиқырымен, қауіпсіздік пен ақша жууға қарсы және терроризмді қаржыландыруға қарсы ережелерді орындау арасында әлі де теңгерім табу қажет. Осы тәтті нүктені табу жұмбақ болады, бірақ бұл көңілділіктің бір бөлігі!
Қысқаша айтқанда, нөлдік білім дәлелдері цифрлық әлемнің суперқаһармандары болады, бәрін құпия, қауіпсіз және тиімді етеді. Технология дамыған сайын, ZKPs біздің онлайн өмірімізді тек жылдам емес, сонымен қатар қауіпсіз және әлдеқайда құпия етеді.
Алға қарай қарағанда, нөлдік білім дәлелдері (ZKPs) тек концепция емес, үлкен салдары бар технология екені анық. Бұл криптографиялық ғажайыптар біздің цифрлық кеңістіктегі құпиялылық, қауіпсіздік және масштабтылықты қалай басқаруымызды өзгерту үстінде. Жеке блокчейн транзакцияларынан қауіпсіз дауыс беру жүйелеріне және құпия бизнес мәмілелеріне дейін, ZKPs сахна артындағы қаһармандар болады. ZKPs-тің интерактивті дәлелдерден zk-SNARKs және zk-STARKs-қа дейінгі саяхаты керемет болды. Әр қадам бізді деректеріміздің құпия болып, сонымен бірге тексерілуі мен расталуы мүмкін әлемге жақындатады.
Технология дамыған сайын, біз AI және IoT-пен біріктірілген, бұрынғы ғылыми фантастикаға айналған құпиялылықты сақтайтын шешімдердің одан да көп қолданбаларын күтеміз. Бірақ барлық технологиялар сияқты, инновация ережелермен сәйкес келуі керек. Осы ландшафтты навигациялау ZKPs-тің жауапты және этикалық түрде қолданылуын қамтамасыз ету үшін мұқият қарауды талап етеді.
Қысқаша айтқанда, нөлдік білім дәлелдері цифрлық құпиялылық пен қауіпсіздікті қайта анықтайды, одан да құпия, қауіпсіз және тиімді онлайн әлемді құрады. Сіз технология әуесқойы, әзірлеуші немесе цифрлық құпиялылықтың қалай дамып жатқанын білгісі келетін адам болсаңыз, ZKPs-ке назар аударыңыз. Болашақ жарқын және бұл криптографиялық ғажайыптармен қалыптасуда.
ZKP - бұл бір тарапқа мәлімдеменің шындығын дәлелдеуге мүмкіндік беретін криптографиялық әдістер, бірақ мәлімдеменің өзі туралы ешқандай мәліметті ашпайды. Олар тексерушінің мәлімдеменің шын немесе жалған екенін ғана білетіндігін қамтамасыз етеді, қосымша ақпарат алмайды.
ZKP интерактивті және интерактивті емес түрлерде болады. Интерактивті дәлелдер білімді дәлелдеу үшін алмасуларды қамтиды, ал интерактивті емес дәлелдер бір статикалық дәлел үшін ортақ кілтті пайдаланады. Екі түрі де мәлімдемелерді тексеруді мақсат етеді, ал негізгі деректерді құпия сақтайды.
ZKP блокчейнде құпиялылықты арттырады, құпия транзакцияларды, қауіпсіз дауыс беруді және zk-rollup сияқты тиімді масштабтау шешімдерін қамтамасыз етеді. Олар ZCash және zkSync сияқты жобаларда транзакция мәліметтерін құпия сақтап, жүйенің тиімділігін арттыру үшін қолданылады.