Kể từ đầu năm nay, ZK (Zero-Knowledge Proofs, bằng chứng không kiến ​​thức) chắc chắn là một trong những từ ngành phổ biến nhất mà chúng tôi thấy. Cho dù đó là nhận xét của Vitalik rằng ZK sẽ trở thành một cuộc cách mạng công nghệ lớn trong tương lai hay tiến độ mới nhất của các dự án như StarkWare và zkSync, câu chuyện về ZK rất được mong đợi vào năm 2022.

Nghiên cứu về bằng chứng không kiến ​​thức lần đầu tiên được đề xuất bởi các giáo sư MIT Shafi Goldwasser, Silvio Micali và bậc thầy về mật mã Charles Rackoff trong một bài báo học thuật vào những năm 1980 - "Sự phức tạp về kiến ​​thức của các hệ thống bằng chứng tương tác". Thông qua bằng chứng không có kiến ​​​​thức, người chứng minh có thể chứng minh tính xác thực của thông tin cho người xác minh mà không tiết lộ thông tin. Hai mươi hoặc ba mươi năm trước, lỗ não của nhà lý thuyết máy tính này bị thế giới bên ngoài coi là "không đáng tin cậy". Trong mười năm qua, công nghệ ZK đã phát triển nhanh chóng và những ý tưởng trong bài báo gốc đang trở thành hiện thực.

Từ quan điểm kỹ thuật, ZK là một thỏa thuận giữa người chứng minh và người xác minh, người chứng minh có thể để người xác minh xác nhận rằng một bằng chứng nhất định là hợp lệ mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào ngoài bản thân bằng chứng. Đây là phần "không có kiến ​​thức" của bằng chứng - không có kiến ​​thức hoặc thông tin nào hỗ trợ cho bằng chứng này, ngoài chính bằng chứng đó. Đó là lý do tại sao công nghệ này càng quan trọng hơn.

Từ quan điểm ứng dụng, ZK có hai hướng rất quan trọng:

• Quyền riêng tư - ZK đạt được quyền riêng tư về thông tin. Trong một giao dịch, nếu bạn cần chứng minh rằng bạn có một số tài sản chưa được sử dụng, nhưng bạn không muốn tiết lộ toàn bộ nguồn và nơi ở của tài sản, ZK có thể giải quyết vấn đề rò rỉ thông tin do tính minh bạch của giao dịch trong các nền tảng chuỗi khối như Bitcoin, chẳng hạn như địa chỉ và số tiền chuyển khoản;




• Khả năng mở rộng - nếu một khối mất nhiều thời gian để xác minh trực tiếp, thay vào đó, một người có thể xác minh và tạo bằng chứng và những người khác trong mạng có thể nhanh chóng xác minh bằng chứng, thay vì mọi người mất nhiều thời gian để xác minh trực tiếp;

Có hai loại ZK chính: zkSNARK (bằng chứng không có kiến ​​thức không tương tác ngắn gọn) và zkSTARK (bằng chứng không có kiến ​​thức hoàn toàn minh bạch ngắn gọn). Khái niệm về zkSNARK lần đầu tiên được đề xuất bởi các học giả vào năm 2013 và hiện tại nó đã tương đối hoàn thiện Zcash là dự án chuỗi khối đầu tiên áp dụng công nghệ zkSANRK.

Công nghệ ZK đã được sử dụng trong các giải pháp Rollup chính để giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và phí xử lý cao của Ethereum. StarkWare, zkSync (từ Matters Lab), Aztec, Loopring hiện là những người chơi chính trong lĩnh vực zk-rollup.

Làm thế nào để hiểu rõ hơn về ý nghĩa của công nghệ mật mã này? Chúng ta cần bắt đầu với sự đồng thuận. Tính kinh tế đằng sau chi phí giao dịch cao trên Ethereum là sự đồng thuận: sự đồng thuận phải đắt đỏ, bởi vì sự đồng thuận rẻ tiền không đáng tin cậy.

Giả sử rằng có 10.000 nút, mỗi nút thực hiện cùng một phép tính, vì vậy kết quả rất đáng tin cậy và kết quả đồng thuận sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự không trung thực của một số ít nút. Đây là lý do tại sao chuỗi khối có thể được phân cấp - để xây dựng niềm tin thông qua các phương tiện thuật toán.

Tuy nhiên, chi phí của sự đồng thuận nằm ở việc tính toán lặp đi lặp lại 10.000 máy tính, đắt hơn 10.000 lần so với trên 1 máy tính. Đây là vấn đề lớn nhất của tất cả các giao thức đồng thuận, cho dù đó là PoW hay PoS.

Và ZK về bản chất là một cách để giảm chi phí - chúng ta có thể chạy các phép tính trên một máy tính và các máy tính khác sử dụng mật mã để xác minh độ tin cậy của các phép tính và không cần phải tính toán lại. Trên các chuỗi đắt tiền như Ethereum, việc xác minh tính chính xác của các phép tính sẽ rẻ hơn và tiết kiệm gas hơn so với các phép tính lặp lại.

Đây là lý do tại sao mọi người đều lạc quan về zk-Rollup. zk-Rollup được xây dựng trên chuỗi chính L1. Nó đóng gói nhiều giao dịch thành một và gửi chúng đến chuỗi chính Ethereum, đồng thời được chuỗi chính nhanh chóng xác minh thông qua bằng chứng không kiến ​​thức (SNARK hoặc STARK), thay vì để chuỗi chính chuỗi xử lý từng giao dịch riêng biệt. Bằng cách này, quy mô của từng giao dịch sẽ được nén lại và chi phí xác minh bằng chứng không có kiến ​​thức sẽ được phân bổ cho từng giao dịch, do đó tiết kiệm phí Gas và cải thiện TPS.

Quyền riêng tư là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng khác của ZK. Dưới góc độ lý thuyết thông tin, quyền riêng tư là vấn đề rò rỉ thông tin, để đảm bảo quyền riêng tư trên chuỗi, dữ liệu trên chuỗi phải được mã hóa thông qua các giải pháp mật mã để không có sự tương quan giữa từng bản ghi giao dịch trên chuỗi. Thông qua ZK, các phép tính có thể được xác minh mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về đầu vào và bản thân phép tính, hiện là công cụ duy nhất đảm bảo quyền riêng tư trên chuỗi khỏi các phương tiện mã hóa.

Một điểm rất quan trọng trong khái niệm Web3.0 là người dùng thực sự sở hữu danh tính và quyền sở hữu dữ liệu của họ. Hiện tại, tất cả thông tin trên chuỗi khối (địa chỉ, hồ sơ chuyển khoản, v.v.) đều được công khai và thông tin người dùng có thể dễ dàng lấy được thông qua học máy và khai thác dữ liệu lớn. Mặc dù người dùng chuỗi khối hiện không có ý thức rộng rãi và mạnh mẽ về quyền riêng tư, nhưng nếu họ muốn hiện thực hóa tầm nhìn của Web3.0, mọi người phải có quyền có quyền riêng tư của riêng mình trên chuỗi. Nó có thể không bắt buộc, nhưng nó phải là tùy chọn.

Để cải thiện vấn đề rò rỉ quyền riêng tư trong mạng blockchain, vào năm 2014, một số chuyên gia mật mã đã sử dụng zkSNARK trên cơ sở mã Bitcoin để tạo Zcash, dự án blockchain đầu tiên có thể đạt được tính ẩn danh hoàn toàn. zkSNARK có thể xác minh tính hợp pháp của các giao dịch mà không tiết lộ bất kỳ dữ liệu nhạy cảm nào (số tiền, địa chỉ, v.v.), cung cấp cho người dùng mức độ riêng tư cao hơn khi sử dụng tài sản mã hóa cho các giao dịch.

Bằng chứng không kiến ​​thức trước hết là một giao thức mã hóa, một bên (người chứng minh) có thể thuyết phục bên kia (người xác minh) rằng anh ta biết giải pháp cho một vấn đề toán học mà không cần tiết lộ giải pháp.

Trong chuyển khoản riêng tư, cần phải tạo bằng chứng để xác minh rằng "một tài sản chưa được sử dụng trước đây được gửi từ địa chỉ của người dùng này sang địa chỉ của người dùng khác, địa chỉ tài khoản ẩn của họ được cập nhật với các thay đổi số dư tương ứng và tài sản đó sẽ không được người dùng đầu tiên chi tiêu. ” Zcash có thể ẩn danh thông tin người dùng và giao dịch nhiều nhất có thể, đồng thời, giao dịch vẫn có thể được xác minh một cách hiệu quả bởi sự đồng thuận của mạng.

Một số điều kiện phải được đáp ứng để các giao dịch ẩn danh diễn ra suôn sẻ. Ví dụ: Zcash yêu cầu người dùng đưa ra "cam kết" và "nullifier".

Cam kết đề cập đến số dư chưa chi tiêu trên chuỗi Zcash. Cũng giống như mạng Bitcoin, các nút trên mạng Zcash duy trì số dư tài khoản cá nhân để chứng minh rằng tiền có sẵn để chi tiêu. Nếu người dùng muốn gửi ZEC, họ cần đưa ra một cam kết để chứng minh rằng "Hãy nhìn xem, tôi có số tiền này" (tuy nhiên, số tiền chính xác sẽ không được công bố). Bộ vô hiệu hóa được sử dụng để chỉ ra rằng cùng một số tiền đã được bảo lưu.

Nếu Alice muốn gửi cho Bob một khoản tiền ZEC, cô ấy cần sử dụng một cam kết để chứng minh rằng cô ấy có quyền sử dụng số tiền đó và cô ấy cần một người vô hiệu hóa để chứng minh rằng số tiền này đã được dành riêng cho Bob (tất nhiên, mà không tiết lộ danh tính của Bob theo tiền đề). Người gửi giao dịch mã hóa thông tin riêng tư và đưa trực tiếp vào chuỗi giao dịch, còn người nhận giải mã thông tin đó theo một cách nào đó để lấy thông tin riêng tư.

Chuyển khoản ẩn danh dựa trên mã hóa băm như Bitcoin, nhưng zkSNARK thêm một lớp bảo mật lên trên nó.

zkSNARK không chỉ có thể được sử dụng cho các giao dịch ẩn danh giữa các tài sản được mã hóa mà còn có thể được sử dụng để giúp ngày càng nhiều ứng dụng đạt được quyền riêng tư. Trong kỷ nguyên Web3, chúng ta đã chứng kiến ​​sự bùng nổ của DeFi, NFT, GameFi, SocialFi và các lớp ứng dụng khác, đồng thời các hành vi trên chuỗi ngày càng trở nên phong phú.

Hãy tưởng tượng rằng dựa trên công nghệ ZK, nhiều ý tưởng táo bạo có thể trở thành hiện thực. Ví dụ: bảng tin riêng hoàn toàn phi tập trung cho phép người dùng chứng minh độ tin cậy của họ mà không tiết lộ danh tính cụ thể: "Tôi là quan chức Hoa Kỳ", "Tôi là KOL Twitter với 100.000 người hâm mộ"; Chúng tôi cũng có thể ẩn vị trí của người chơi trong MMO trò chơi trên chuỗi và đạt được một "sương mù chiến tranh mật mã" thực sự phi tập trung. Những điều tương tự đã được thực hiện bởi Dark Forest. Có rất nhiều ví dụ khác như thế này, và bạn có thể sử dụng trí tưởng tượng của mình tùy ý. Nhưng như một số người đã dự đoán, thế hệ dapp Ethereum tiếp theo có thể không phải là những cải tiến trên cơ sở của ứng dụng ban đầu, mà là từ một thứ mới chưa từng thấy trước đây.

Tất nhiên, công nghệ ZK vẫn đang ở giai đoạn đầu và vẫn còn nhiều lĩnh vực đáng để khám phá và cải tiến, nhưng có thể thấy trước rằng ngày càng nhiều chuỗi khối sẽ chạy trình xác minh ZK trên chuỗi trong tương lai.

Do độ khó cao của công nghệ ZK nên không có nhiều dự án sử dụng công nghệ ZK để giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư của chuỗi khối Chúng tôi đã quen thuộc với ZCash, TornadoCash, Aleo, v.v. và Manta là công cụ bảo mật Web3 dựa trên zkSNARK đầu tiên ở Polkadot Các dự án bảo vệ, các sản phẩm chính của Manta bao gồm MantaPay, một khoản thanh toán riêng và MantaSwap, một AMM DEX riêng.

Với sự trợ giúp của khả năng tương tác giữa các parachain Polkadot, MantaPay có thể chuyển đổi tài sản Polkadot và parachain thành tài sản riêng tư, để người dùng có thể tận hưởng tính ẩn danh do tài sản riêng tư mang lại trong khi sử dụng nhiều loại stablecoin, BTC và các tài sản khác được đóng gói.

Các sản phẩm thanh toán riêng của MantaPay rất khác so với các ứng dụng phi tập trung hiện tại dựa trên hợp đồng thông minh trên Ethereum.Bản thân Mạng Manta là một lớp mạng cung cấp sự linh hoạt hơn về tốc độ, chi phí và chức năng. Manta có hệ thống địa chỉ ví dựa trên UTXO của riêng mình và người dùng có thể lưu trữ, chuyển và trao đổi tài sản cá nhân, có thể đạt được quyền riêng tư toàn diện theo đúng nghĩa. Ví dụ: một người dùng có thể gửi 10 và 2 DOT riêng tư cho những người khác nhau tương ứng. Trên Tornado Cash, một giao dịch riêng tư chỉ có thể được trích xuất dưới dạng chuyển khoản công khai và không thể phân tán.

Ngoài ra, cấu trúc phí của Manta không bị giới hạn bởi sự đồng thuận của ETH POW, mà là một lớp mạng được thiết lập đặc biệt cho các giao dịch riêng tư, có thể cung cấp cho người dùng trải nghiệm chuyển khoản với chi phí thấp hơn.

MantaSwap, một giao thức trao đổi quyền riêng tư dựa trên AMM và zkSNARK, có thể hoàn thành các giao dịch phi tập trung giữa các tài sản riêng tư tương tự như Uniswap và Curve trong khi vẫn đáp ứng quyền riêng tư của các địa chỉ giao dịch. (Để biết thêm thông tin giới thiệu về MantaSwap, vui lòng tham khảoTại sao chúng ta cần một phiên bản Uniswap riêng tư?）

Sau khi ra mắt MantaPay của Manta1.0 và MantaSwap của Manta2.0, Manta 3.0 sẽ ra mắt nền tảng hợp đồng thông minh zkSNARK dựa trên cơ sở hạ tầng của Manta, cho phép người dùng cộng đồng và nhóm phát triển xây dựng các sản phẩm bảo vệ quyền riêng tư khác nhau của riêng họ trên nền tảng, chẳng hạn như quyền riêng tư DAO công cụ, thị trường NFT về quyền riêng tư, v.v. Tầm nhìn dài hạn của Manta là trở thành một nền tảng bảo vệ quyền riêng tư cho các ứng dụng chuỗi khối và cung cấp các dịch vụ bảo vệ quyền riêng tư thuận tiện hơn cho toàn bộ thế giới chuỗi khối.

References:

【1】The Knowledge Complexity of Interactive Proof Systems

By Shaff Goldwessar, Silvio Micali, Charles Rackoff

【2】Privacy Coins and zk-SNARKs: How Do They Work?

https://decrypt.co/resources/privacy-coins-and-zk-snarks-how-do-they-work

【3】Six Moonshot ZK Applications

https://gubsheep.substack.com/p/six-moonshot-zk-applications

Manta Network cam kết xây dựng một thế giới Web3 tốt hơn thông qua bảo vệ quyền riêng tư. Thiết kế sản phẩm của Manta bắt đầu từ các nguyên tắc đầu tiên và cung cấp khả năng bảo vệ quyền riêng tư từ đầu đến cuối cho người dùng chuỗi khối thông qua các kiến ​​trúc mật mã hàng đầu như zkSNARK. Trong khi bảo vệ quyền riêng tư, Manta có thể tương tác, thuận tiện, hiệu suất cao và có thể kiểm tra được, cho phép người dùng thực hiện chuyển khoản và giao dịch riêng tư giữa bất kỳ tài sản parachain nào. Tầm nhìn của Manta là cung cấp các dịch vụ bảo vệ quyền riêng tư thuận tiện hơn cho toàn bộ thế giới blockchain.

Manta Network cam kết xây dựng một thế giới Web3 tốt hơn thông qua bảo vệ quyền riêng tư. Thiết kế sản phẩm của Manta bắt đầu từ các nguyên tắc đầu tiên và cung cấp khả năng bảo vệ quyền riêng tư từ đầu đến cuối cho người dùng chuỗi khối thông qua các kiến ​​trúc mật mã hàng đầu như zkSNARK. Trong khi bảo vệ quyền riêng tư, Manta có thể tương tác, thuận tiện, hiệu suất cao và có thể kiểm tra được, cho phép người dùng thực hiện chuyển khoản và giao dịch riêng tư giữa bất kỳ tài sản parachain nào. Tầm nhìn của Manta là cung cấp các dịch vụ bảo vệ quyền riêng tư thuận tiện hơn cho toàn bộ thế giới blockchain.

Nhóm sáng lập của Manta bao gồm nhiều cựu chiến binh tiền điện tử, giáo sư và học giả có kinh nghiệm bao gồm Harvard, MIT và Algorand. Các cố vấn của Manta bao gồm đồng sáng lập Hypersphere Ventures Jack Platts, đối tác Polychain Tekin Salimi, cựu đồng sáng lập Web3 Foundation Ashley Tyson, Shuyao Kong của Consensys.

Các tổ chức đầu tư của Manta bao gồm Polychain, ParaFi, Binance Labs, Multicoin, CoinFund, Alameda, DeFiance và Hypersphere, v.v. Manta cũng là người nhận tài trợ của Tổ chức Web3 chính thức của Polkadot, thành viên của Chương trình Trình tạo Chất nền và là thành viên của Máy gia tốc Chuỗi khối Đại học Berkeley.

Telegram tiếng Trung: https://t.me/mantanetwork_zh

Manta：https://manta.network/

Twitter：https://twitter.com/MantaNetwork

Medium：https://mantanetwork.medium.com/

Telegram：https://t.me/mantanetwork

Telegram tiếng Trung: https://t.me/mantanetwork_zh

Discord：https://discord.gg/ZtSuSKRy8X