Tinjauan dan Prospek Masa Depan Teknologi zk-SNARKs
Ringkasan
zk-SNARKs(ZKP) teknologi sebagai inovasi penting di bidang blockchain, dalam beberapa tahun terakhir telah mendapatkan perhatian dan penelitian yang luas. Artikel ini memberikan tinjauan sistematis tentang perkembangan teknologi zk-SNARKs dalam hampir empat puluh tahun, dengan fokus pada analisis prinsip desain dan metode aplikasi dari teknologi zk-SNARKs berbasis sirkuit, ZKVM, ZKEVM, dan model lainnya. Artikel ini juga memperkenalkan mekanisme kerja dan arah optimasi ZK Rollup sebagai solusi ekspansi Layer 2, serta kemajuan terbaru dalam percepatan perangkat keras, solusi campuran, dan lainnya. Akhirnya, artikel ini melihat ke depan pada konsep-konsep baru seperti ZKCoprocessor, ZKML, ZKThreads, dan membahas potensi mereka dalam meningkatkan efisiensi, keamanan, dan perlindungan privasi sistem blockchain.
Daftar Isi
I. Pengetahuan Dasar tentang zk-SNARKs
Dua, zk-SNARKs non-interaktif
Tiga, Pembuktian Zero-Knowledge Berbasis Sirkuit
Empat, zk-SNARKs model
Lima, Gambaran Umum dan Perkembangan Mesin Virtual Zero-Knowledge
Enam, Ringkasan dan Perkembangan Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine
Tujuh, Gambaran Umum dan Perkembangan Solusi Jaringan Layer Dua zk-SNARKs
Delapan, arah pengembangan masa depan zk-SNARKs
Kesembilan, Kesimpulan
I. Dasar Pengetahuan zk-SNARKs
1. Ringkasan
zk-SNARKs(Zero-Knowledge Proof, ZKP) diperkenalkan oleh Goldwasser, Micali, dan Rackoff pada tahun 1985, merupakan sebuah protokol yang dapat memverifikasi kebenaran proposisi tertentu tanpa mengungkapkan informasi tambahan. ZKP memiliki tiga karakteristik dasar: komplit, dapat diandalkan, dan zero-knowledge.
Gagasan inti dari ZKP adalah bahwa pembuktian dapat membuktikan kepada verifier bahwa mereka memiliki informasi tertentu, tanpa perlu mengungkapkan isi spesifik dari informasi tersebut kepada verifier. Karakteristik ini menjadikan ZKP memainkan peran penting dalam melindungi privasi dan meningkatkan skalabilitas blockchain, menjadi fokus penelitian akademis dan aplikasi industri.
2. zk-SNARKs contoh
Berikut adalah contoh sederhana zk-SNARKs, digunakan untuk memverifikasi apakah pembuktian memiliki suatu angka rahasia, tanpa menampilkan angka tersebut secara langsung:
Pengaturan: Pembuktinya memilih dua bilangan prima besar p dan q, menghitung n = p * q, dan menghitung v = s^2 mod n( s adalah angka rahasia ).
Tantangan: Validator secara acak memilih satu bit a(0 atau 1) untuk dikirimkan kepada prover.
Respon: Pembuktian menghitung respons g berdasarkan nilai a. Jika a=0, g = r; jika a=1, g = r * s mod n.
Verifikasi: Verifikator memeriksa apakah g^2 mod n sama dengan x( ketika a=0) atau x * v mod n( ketika a=1).
Dengan mengulangi proses ini beberapa kali, kemungkinan pemberi bukti menipu verifier melalui keberuntungan dapat ditekan menjadi sangat rendah.
Dua, Non-Interaktif zk-SNARKs
1. Latar Belakang
Bukti nol pengetahuan tradisional biasanya memerlukan interaksi multi-langkah. Namun, dalam beberapa skenario aplikasi, seperti transaksi instan atau pemungutan suara, interaksi multi-langkah tidak memungkinkan. Bukti nol pengetahuan non-interaktif (NIZK) muncul untuk mengatasi masalah ini.
2. Usulan NIZK
Blum, Feldman, dan Micali pertama kali mengusulkan konsep NIZK pada tahun 1988. Pembuktian NIZK dibagi menjadi tiga tahap: pengaturan, perhitungan, dan verifikasi. Pada tahap pengaturan, diperkenalkan konsep string referensi publik (CRS), yang menjadi dasar untuk perhitungan dan verifikasi selanjutnya.
3. Transformasi Fiat-Shamir
Transformasi Fiat-Shamir adalah metode untuk mengubah bukti nol pengetahuan interaktif menjadi non-interaktif. Metode ini menggunakan fungsi hash sebagai pengganti sebagian acak dan interaktivitas, yang secara signifikan menyederhanakan proses pembuktian.
4. Penelitian Lain
Penelitian Jens Groth dan kawan-kawan sangat mendorong penerapan NIZK dalam kriptografi dan teknologi blockchain. Mereka mengusulkan sistem bukti nol interaktif yang sempurna yang berlaku untuk semua bahasa NP, dan telah mencapai kemajuan signifikan dalam efisiensi dan keamanan.
Selain itu, bukti nol pengetahuan non-interaktif dari validator tertentu, serta metode berbasis model pendaftaran kunci, juga memberikan pemikiran baru untuk pengembangan NIZK.
Tiga, pembuktian nol pengetahuan berbasis sirkuit
1. Latar Belakang
Sistem bukti nol pengetahuan berbasis sirkuit menunjukkan keunggulan dalam menangani jenis tugas komputasi tertentu, terutama dalam skenario yang memerlukan paralelisasi tinggi.
2. Konsep dan Ciri Dasar Model Sirkuit
Model rangkaian terutama dibagi menjadi dua kategori besar: rangkaian aritmatika dan rangkaian logika. Rangkaian aritmatika terdiri dari gerbang penjumlahan dan perkalian, cocok untuk operasi numerik yang kompleks; rangkaian logika terdiri dari gerbang logika dasar, cocok untuk menjalankan logika penilaian sederhana dan perhitungan biner.
3. Desain dan Aplikasi Sirkuit dalam zk-SNARKs
Dalam sistem zk-SNARKs, proses perancangan sirkuit melibatkan mengungkapkan masalah yang akan dibuktikan sebagai sirkuit, kemudian mengubah sirkuit tersebut menjadi representasi polinomial. Proses ini mencakup langkah-langkah seperti pengungkapan masalah, optimasi sirkuit, konversi polinomial, dan menghasilkan string referensi publik.
4. Potensi Kekurangan dan Tantangan
Tantangan utama yang dihadapi oleh zk-SNARKs berbasis sirkuit meliputi kompleksitas dan skala sirkuit, kesulitan optimasi, serta adaptabilitas untuk tugas komputasi tertentu. Arah untuk mengatasi masalah ini termasuk teknik kompresi sirkuit, desain modular, dan percepatan perangkat keras.
Empat, zk-SNARKs Model
1. Model algoritma umum
Model zkSNARK: Diajukan oleh Bitansky dan rekan-rekannya pada tahun 2011, merupakan mekanisme bukti tanpa pengetahuan yang ditingkatkan.
Model Ben-Sasson: Sebuah model zk-SNARK untuk eksekusi program pada arsitektur RISC von Neumann.
Model Pinocchio: paket lengkap untuk generasi bukti nol interaktif non-interaktif, termasuk kompiler tingkat tinggi dan program aritmetika kuadrat (QAPs).
Model Bulletproofs: tidak memerlukan pengaturan yang tepercaya, ukuran bukti tumbuh secara logaritmik seiring dengan ukuran nilai saksi.
Model Ligero: model pembuktian pengetahuan nol ringan, kompleksitas komunikasi sebanding dengan akar kuadrat dari ukuran sirkuit verifikasi.
2. Skema berbasis PCP linier dan masalah logaritma diskrit
Rencana ini termasuk model Groth16, model Sonic, model PLONK, dan sebagainya, yang berbasis pada pasangan kurva elips dan program aritmatika kuadratik, menyediakan sistem bukti nol interaktif yang efisien.
3. Rencana berbasis pembuktian orang biasa
"Bukti Orang Biasa" diusulkan oleh Goldwasser, Kalai, dan Rothblum, berlaku untuk berbagai masalah. Skema perwakilan termasuk model Hyrax, model Libra, dan model Spartan.
4. Bukti yang dapat diverifikasi berdasarkan probabilitas ( PCP ) zk-SNARKs
Skema ini termasuk model STARK, model Aurora, model Succinct Aurora, dan model Fractal, yang biasanya memiliki pengaturan transparan dan fitur keamanan pasca-kuantum.
5. Klasifikasi tahap pengaturan konstruksi bukti umum CPC(
Sistem zk-SNARKs dapat dibagi menjadi tiga generasi: generasi pertama memerlukan pengaturan kepercayaan yang terpisah untuk setiap sirkuit; generasi kedua hanya memerlukan pengaturan awal untuk semua sirkuit; generasi ketiga tidak memerlukan pengaturan kepercayaan.
Lima, Gambaran Umum dan Perkembangan zk-SNARKs Virtual Machine
) 1. Latar Belakang
zk-SNARKs###ZKVM( adalah sebuah mesin virtual yang fokus pada zk-SNARKs, memperluas fungsi VM tradisional, dan secara umum mengurangi hambatan pengembangan sirkuit zk-SNARKs.
) 2. Klasifikasi ZKVM yang ada
Dibagi menjadi tiga kategori:
Tipe ZKVM utama: seperti RISCZero, PolygonMiden, zkWASM, dan lain-lain.
ZKVM Tipe EVM: dirancang khusus untuk kompatibel dengan Ethereum Virtual Machine ###EVM(.
zk-SNARKs yang dioptimalkan ZKVM: seperti Cairo-VM, Valida, TinyRAM, dll.
) 3. Paradigma Frontend dan Backend
Sistem ZKP umumnya dapat dibagi menjadi dua bagian: frontend ### dan backend (. Frontend terutama menggunakan bahasa tingkat rendah untuk merepresentasikan bahasa tingkat tinggi, sedangkan backend mengubah sirkuit yang dijelaskan dalam bahasa tingkat rendah yang dibangun oleh frontend menjadi bukti yang dihasilkan dan verifikasi kebenarannya.
) 4. Kelebihan dan Kekurangan Paradigma ZKVM
Keuntungan termasuk memanfaatkan arsitektur set instruksi yang ada, satu sirkuit mendukung beberapa program, dan sirkuit dengan struktur yang berulang. Kekurangan termasuk biaya yang disebabkan oleh universalitas, biaya tinggi untuk beberapa operasi, dan biaya pembuktian yang tinggi.
Enam, Gambaran Umum dan Perkembangan zk-SNARKs Ethereum Virtual Machine
( 1. Latar Belakang
zk-SNARKs Ethereum Virtual Machine ) ZKEVM ### dirancang khusus untuk Ethereum, terutama digunakan untuk memverifikasi kebenaran eksekusi kontrak pintar, sambil melindungi privasi transaksi.
2. Cara kerja ZKEVM
Alur kerja ZKEVM mencakup langkah-langkah pemrosesan program node, menghasilkan bukti ZK, mengagregasi bukti, dan mengirimkannya ke kontrak L1.
( 3. Proses implementasi ZKEVM
Langkah-langkah utama mencakup pengambilan data, pemrosesan data, pembuatan bukti, bukti rekursif, dan pengajuan bukti.
) 4. Karakteristik ZKEVM
Fitur utama ZKEVM mencakup peningkatan kemampuan pemrosesan transaksi, perlindungan privasi, dan verifikasi yang efisien.
Tujuh, Ikhtisar dan Perkembangan Solusi Jaringan Layer Dua zk-SNARKs
1. Latar Belakang
Solusi jaringan lapisan dua zk Rollup ### adalah solusi peningkatan kapasitas Ethereum yang berbasis zk-SNARKs, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi dan mengurangi biaya.
2. Mekanisme kerja ZK Rollup
ZK Rollup secara signifikan mengurangi penggunaan sumber daya komputasi di rantai utama Ethereum dengan mengeksekusi transaksi di luar rantai dan menghasilkan bukti validitas.
3. Arah optimasi ZK Rollup
Arah optimasi utama meliputi:
Mengoptimalkan perhitungan algoritma kriptografi
Menggabungkan Optimistic dan ZK Rollup
Mengembangkan ZK EVM khusus
Optimasi Perangkat Keras
Delapan, Arah Pengembangan Masa Depan zk-SNARKs
( 1. Mempercepat pengembangan lingkungan komputasi
Termasuk ZK-ASIC) sirkuit terintegrasi khusus### dan ZKCoprocessor### prosesor kooperatif###, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi komputasi zk-SNARKs.
( 2. Usulan dan pengembangan ZKML
zk-SNARKs mesin pembelajaran ) ZKML ( menerapkan teknologi zk-SNARKs di bidang pembelajaran mesin, memungkinkan verifikasi hasil perhitungan pembelajaran mesin tanpa mengungkapkan data atau rincian model.
) 3. Perkembangan teknologi perluasan ZKP
Termasuk pengenalan konsep ZKThreads dan ZK Sharding, bertujuan untuk menggabungkan zk-SNARKs dan teknologi sharding, meningkatkan skalabilitas dan kustomisasi blockchain.
4. Perkembangan interoperabilitas ZKP
Termasuk pengajuan ZK State Channels dan ZK Omnichain Interoperability Protocol, bertujuan untuk mewujudkan interoperabilitas aset dan data lintas rantai berbasis zk-SNARKs.
Kesimpulan
Teknologi zk-SNARKs menunjukkan potensi besar di bidang blockchain, terutama dalam meningkatkan perlindungan privasi dan kemampuan pemrosesan. Melalui analisis teknologi terbaru dan tren perkembangan, artikel ini memberikan perspektif komprehensif untuk memahami dan menerapkan teknologi zk-SNARKs, serta menunjukkan peran pentingnya dalam meningkatkan efisiensi dan keamanan sistem blockchain. Di masa depan, dengan perkembangan lebih lanjut dalam akselerasi perangkat keras, algoritma khusus, dan interoperabilitas lintas rantai, teknologi zk-SNARKs diharapkan dapat memainkan peran kunci dalam lebih banyak skenario aplikasi.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
16 Suka
Hadiah
16
3
Bagikan
Komentar
0/400
WhaleMistaker
· 08-05 20:01
Sudah bilang zk itu sangat bagus, kan?
Lihat AsliBalas0
gas_fee_therapist
· 08-05 17:05
zk benar-benar luar biasa, tahun ini meledak besar.
Lihat AsliBalas0
PensionDestroyer
· 08-05 16:47
Teknologi zk adalah masa depan. Yang mengerti, mengerti.
Analisis Menyeluruh Teknologi zk-SNARKs: Dari Dasar Hingga Perkembangan Masa Depan
Tinjauan dan Prospek Masa Depan Teknologi zk-SNARKs
Ringkasan
zk-SNARKs(ZKP) teknologi sebagai inovasi penting di bidang blockchain, dalam beberapa tahun terakhir telah mendapatkan perhatian dan penelitian yang luas. Artikel ini memberikan tinjauan sistematis tentang perkembangan teknologi zk-SNARKs dalam hampir empat puluh tahun, dengan fokus pada analisis prinsip desain dan metode aplikasi dari teknologi zk-SNARKs berbasis sirkuit, ZKVM, ZKEVM, dan model lainnya. Artikel ini juga memperkenalkan mekanisme kerja dan arah optimasi ZK Rollup sebagai solusi ekspansi Layer 2, serta kemajuan terbaru dalam percepatan perangkat keras, solusi campuran, dan lainnya. Akhirnya, artikel ini melihat ke depan pada konsep-konsep baru seperti ZKCoprocessor, ZKML, ZKThreads, dan membahas potensi mereka dalam meningkatkan efisiensi, keamanan, dan perlindungan privasi sistem blockchain.
Daftar Isi
I. Pengetahuan Dasar tentang zk-SNARKs Dua, zk-SNARKs non-interaktif Tiga, Pembuktian Zero-Knowledge Berbasis Sirkuit Empat, zk-SNARKs model Lima, Gambaran Umum dan Perkembangan Mesin Virtual Zero-Knowledge Enam, Ringkasan dan Perkembangan Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine Tujuh, Gambaran Umum dan Perkembangan Solusi Jaringan Layer Dua zk-SNARKs Delapan, arah pengembangan masa depan zk-SNARKs Kesembilan, Kesimpulan
I. Dasar Pengetahuan zk-SNARKs
1. Ringkasan
zk-SNARKs(Zero-Knowledge Proof, ZKP) diperkenalkan oleh Goldwasser, Micali, dan Rackoff pada tahun 1985, merupakan sebuah protokol yang dapat memverifikasi kebenaran proposisi tertentu tanpa mengungkapkan informasi tambahan. ZKP memiliki tiga karakteristik dasar: komplit, dapat diandalkan, dan zero-knowledge.
Gagasan inti dari ZKP adalah bahwa pembuktian dapat membuktikan kepada verifier bahwa mereka memiliki informasi tertentu, tanpa perlu mengungkapkan isi spesifik dari informasi tersebut kepada verifier. Karakteristik ini menjadikan ZKP memainkan peran penting dalam melindungi privasi dan meningkatkan skalabilitas blockchain, menjadi fokus penelitian akademis dan aplikasi industri.
2. zk-SNARKs contoh
Berikut adalah contoh sederhana zk-SNARKs, digunakan untuk memverifikasi apakah pembuktian memiliki suatu angka rahasia, tanpa menampilkan angka tersebut secara langsung:
Pengaturan: Pembuktinya memilih dua bilangan prima besar p dan q, menghitung n = p * q, dan menghitung v = s^2 mod n( s adalah angka rahasia ).
Tantangan: Validator secara acak memilih satu bit a(0 atau 1) untuk dikirimkan kepada prover.
Respon: Pembuktian menghitung respons g berdasarkan nilai a. Jika a=0, g = r; jika a=1, g = r * s mod n.
Verifikasi: Verifikator memeriksa apakah g^2 mod n sama dengan x( ketika a=0) atau x * v mod n( ketika a=1).
Dengan mengulangi proses ini beberapa kali, kemungkinan pemberi bukti menipu verifier melalui keberuntungan dapat ditekan menjadi sangat rendah.
Dua, Non-Interaktif zk-SNARKs
1. Latar Belakang
Bukti nol pengetahuan tradisional biasanya memerlukan interaksi multi-langkah. Namun, dalam beberapa skenario aplikasi, seperti transaksi instan atau pemungutan suara, interaksi multi-langkah tidak memungkinkan. Bukti nol pengetahuan non-interaktif (NIZK) muncul untuk mengatasi masalah ini.
2. Usulan NIZK
Blum, Feldman, dan Micali pertama kali mengusulkan konsep NIZK pada tahun 1988. Pembuktian NIZK dibagi menjadi tiga tahap: pengaturan, perhitungan, dan verifikasi. Pada tahap pengaturan, diperkenalkan konsep string referensi publik (CRS), yang menjadi dasar untuk perhitungan dan verifikasi selanjutnya.
3. Transformasi Fiat-Shamir
Transformasi Fiat-Shamir adalah metode untuk mengubah bukti nol pengetahuan interaktif menjadi non-interaktif. Metode ini menggunakan fungsi hash sebagai pengganti sebagian acak dan interaktivitas, yang secara signifikan menyederhanakan proses pembuktian.
4. Penelitian Lain
Penelitian Jens Groth dan kawan-kawan sangat mendorong penerapan NIZK dalam kriptografi dan teknologi blockchain. Mereka mengusulkan sistem bukti nol interaktif yang sempurna yang berlaku untuk semua bahasa NP, dan telah mencapai kemajuan signifikan dalam efisiensi dan keamanan.
Selain itu, bukti nol pengetahuan non-interaktif dari validator tertentu, serta metode berbasis model pendaftaran kunci, juga memberikan pemikiran baru untuk pengembangan NIZK.
Tiga, pembuktian nol pengetahuan berbasis sirkuit
1. Latar Belakang
Sistem bukti nol pengetahuan berbasis sirkuit menunjukkan keunggulan dalam menangani jenis tugas komputasi tertentu, terutama dalam skenario yang memerlukan paralelisasi tinggi.
2. Konsep dan Ciri Dasar Model Sirkuit
Model rangkaian terutama dibagi menjadi dua kategori besar: rangkaian aritmatika dan rangkaian logika. Rangkaian aritmatika terdiri dari gerbang penjumlahan dan perkalian, cocok untuk operasi numerik yang kompleks; rangkaian logika terdiri dari gerbang logika dasar, cocok untuk menjalankan logika penilaian sederhana dan perhitungan biner.
3. Desain dan Aplikasi Sirkuit dalam zk-SNARKs
Dalam sistem zk-SNARKs, proses perancangan sirkuit melibatkan mengungkapkan masalah yang akan dibuktikan sebagai sirkuit, kemudian mengubah sirkuit tersebut menjadi representasi polinomial. Proses ini mencakup langkah-langkah seperti pengungkapan masalah, optimasi sirkuit, konversi polinomial, dan menghasilkan string referensi publik.
4. Potensi Kekurangan dan Tantangan
Tantangan utama yang dihadapi oleh zk-SNARKs berbasis sirkuit meliputi kompleksitas dan skala sirkuit, kesulitan optimasi, serta adaptabilitas untuk tugas komputasi tertentu. Arah untuk mengatasi masalah ini termasuk teknik kompresi sirkuit, desain modular, dan percepatan perangkat keras.
Empat, zk-SNARKs Model
1. Model algoritma umum
Model zkSNARK: Diajukan oleh Bitansky dan rekan-rekannya pada tahun 2011, merupakan mekanisme bukti tanpa pengetahuan yang ditingkatkan.
Model Ben-Sasson: Sebuah model zk-SNARK untuk eksekusi program pada arsitektur RISC von Neumann.
Model Pinocchio: paket lengkap untuk generasi bukti nol interaktif non-interaktif, termasuk kompiler tingkat tinggi dan program aritmetika kuadrat (QAPs).
Model Bulletproofs: tidak memerlukan pengaturan yang tepercaya, ukuran bukti tumbuh secara logaritmik seiring dengan ukuran nilai saksi.
Model Ligero: model pembuktian pengetahuan nol ringan, kompleksitas komunikasi sebanding dengan akar kuadrat dari ukuran sirkuit verifikasi.
2. Skema berbasis PCP linier dan masalah logaritma diskrit
Rencana ini termasuk model Groth16, model Sonic, model PLONK, dan sebagainya, yang berbasis pada pasangan kurva elips dan program aritmatika kuadratik, menyediakan sistem bukti nol interaktif yang efisien.
3. Rencana berbasis pembuktian orang biasa
"Bukti Orang Biasa" diusulkan oleh Goldwasser, Kalai, dan Rothblum, berlaku untuk berbagai masalah. Skema perwakilan termasuk model Hyrax, model Libra, dan model Spartan.
4. Bukti yang dapat diverifikasi berdasarkan probabilitas ( PCP ) zk-SNARKs
Skema ini termasuk model STARK, model Aurora, model Succinct Aurora, dan model Fractal, yang biasanya memiliki pengaturan transparan dan fitur keamanan pasca-kuantum.
5. Klasifikasi tahap pengaturan konstruksi bukti umum CPC(
Sistem zk-SNARKs dapat dibagi menjadi tiga generasi: generasi pertama memerlukan pengaturan kepercayaan yang terpisah untuk setiap sirkuit; generasi kedua hanya memerlukan pengaturan awal untuk semua sirkuit; generasi ketiga tidak memerlukan pengaturan kepercayaan.
Lima, Gambaran Umum dan Perkembangan zk-SNARKs Virtual Machine
) 1. Latar Belakang
zk-SNARKs###ZKVM( adalah sebuah mesin virtual yang fokus pada zk-SNARKs, memperluas fungsi VM tradisional, dan secara umum mengurangi hambatan pengembangan sirkuit zk-SNARKs.
) 2. Klasifikasi ZKVM yang ada
Dibagi menjadi tiga kategori:
) 3. Paradigma Frontend dan Backend
Sistem ZKP umumnya dapat dibagi menjadi dua bagian: frontend ### dan backend (. Frontend terutama menggunakan bahasa tingkat rendah untuk merepresentasikan bahasa tingkat tinggi, sedangkan backend mengubah sirkuit yang dijelaskan dalam bahasa tingkat rendah yang dibangun oleh frontend menjadi bukti yang dihasilkan dan verifikasi kebenarannya.
) 4. Kelebihan dan Kekurangan Paradigma ZKVM
Keuntungan termasuk memanfaatkan arsitektur set instruksi yang ada, satu sirkuit mendukung beberapa program, dan sirkuit dengan struktur yang berulang. Kekurangan termasuk biaya yang disebabkan oleh universalitas, biaya tinggi untuk beberapa operasi, dan biaya pembuktian yang tinggi.
Enam, Gambaran Umum dan Perkembangan zk-SNARKs Ethereum Virtual Machine
( 1. Latar Belakang
zk-SNARKs Ethereum Virtual Machine ) ZKEVM ### dirancang khusus untuk Ethereum, terutama digunakan untuk memverifikasi kebenaran eksekusi kontrak pintar, sambil melindungi privasi transaksi.
2. Cara kerja ZKEVM
Alur kerja ZKEVM mencakup langkah-langkah pemrosesan program node, menghasilkan bukti ZK, mengagregasi bukti, dan mengirimkannya ke kontrak L1.
( 3. Proses implementasi ZKEVM
Langkah-langkah utama mencakup pengambilan data, pemrosesan data, pembuatan bukti, bukti rekursif, dan pengajuan bukti.
) 4. Karakteristik ZKEVM
Fitur utama ZKEVM mencakup peningkatan kemampuan pemrosesan transaksi, perlindungan privasi, dan verifikasi yang efisien.
Tujuh, Ikhtisar dan Perkembangan Solusi Jaringan Layer Dua zk-SNARKs
1. Latar Belakang
Solusi jaringan lapisan dua zk Rollup ### adalah solusi peningkatan kapasitas Ethereum yang berbasis zk-SNARKs, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi dan mengurangi biaya.
2. Mekanisme kerja ZK Rollup
ZK Rollup secara signifikan mengurangi penggunaan sumber daya komputasi di rantai utama Ethereum dengan mengeksekusi transaksi di luar rantai dan menghasilkan bukti validitas.
3. Arah optimasi ZK Rollup
Arah optimasi utama meliputi:
Delapan, Arah Pengembangan Masa Depan zk-SNARKs
( 1. Mempercepat pengembangan lingkungan komputasi
Termasuk ZK-ASIC) sirkuit terintegrasi khusus### dan ZKCoprocessor### prosesor kooperatif###, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi komputasi zk-SNARKs.
( 2. Usulan dan pengembangan ZKML
zk-SNARKs mesin pembelajaran ) ZKML ( menerapkan teknologi zk-SNARKs di bidang pembelajaran mesin, memungkinkan verifikasi hasil perhitungan pembelajaran mesin tanpa mengungkapkan data atau rincian model.
) 3. Perkembangan teknologi perluasan ZKP
Termasuk pengenalan konsep ZKThreads dan ZK Sharding, bertujuan untuk menggabungkan zk-SNARKs dan teknologi sharding, meningkatkan skalabilitas dan kustomisasi blockchain.
4. Perkembangan interoperabilitas ZKP
Termasuk pengajuan ZK State Channels dan ZK Omnichain Interoperability Protocol, bertujuan untuk mewujudkan interoperabilitas aset dan data lintas rantai berbasis zk-SNARKs.
Kesimpulan
Teknologi zk-SNARKs menunjukkan potensi besar di bidang blockchain, terutama dalam meningkatkan perlindungan privasi dan kemampuan pemrosesan. Melalui analisis teknologi terbaru dan tren perkembangan, artikel ini memberikan perspektif komprehensif untuk memahami dan menerapkan teknologi zk-SNARKs, serta menunjukkan peran pentingnya dalam meningkatkan efisiensi dan keamanan sistem blockchain. Di masa depan, dengan perkembangan lebih lanjut dalam akselerasi perangkat keras, algoritma khusus, dan interoperabilitas lintas rantai, teknologi zk-SNARKs diharapkan dapat memainkan peran kunci dalam lebih banyak skenario aplikasi.