چگونه اثبات‌های بدون دانش کار می‌کنند و چرا برای حریم خصوصی مهم هستند

شما می‌توانید ثابت کنید که بالای 18 سال هستید بدون اینکه تاریخ تولد خود را فاش کنید. شما می‌توانید ثابت کنید که برای یک معامله پول کافی دارید بدون اینکه موجودی خود را فاش کنید. شما می‌توانید ثابت کنید که یک محاسبه به درستی انجام شده است بدون اینکه ورودی‌ها را فاش کنید. اثبات‌های بدون دانش این همه را ممکن می‌سازند و به آرامی در حال تبدیل شدن به مهم‌ترین اصل رمزنگاری در بلاک‌چین از زمان تابع هش هستند. خلاصه

اکثر معرفی‌ها به اثبات‌های بدون دانش با تشبیه غار علی‌بابا شروع می‌شوند، جایی که کسی ثابت می‌کند که کلمه‌ی مخفی برای باز کردن در را می‌داند با خروج مداوم از سمتی که تأییدکننده درخواست می‌کند، بدون اینکه هرگز کلمه را فاش کند. این تشبیه جذاب است و کاملاً بی‌فایده برای درک اینکه چرا اثبات‌های ZK در عمل مهم هستند. این به شما می‌گوید که چنین اثباتی ممکن است. اما نمی‌گوید که چرا کسی به آن در یک بلاک‌چین نیاز دارد.

نقطه شروع عملی ساده‌تر است. هر بلاک‌چین با همان تنش مواجه است: شفافیت اعتماد را امکان‌پذیر می‌سازد، اما شفافیت همچنین حریم خصوصی را از بین می‌برد. دفتر کل بیت‌کوین عمومی است. هر معامله، هر موجودی، هر آدرس برای هر کسی قابل مشاهده است. اتریوم نیز همین‌طور است. این شفافیت است که سیستم را قابل حسابرسی و قابل اعتماد می‌سازد، اما همچنین به این معنی است که هر کسی که یاد بگیرد کدام آدرس متعلق به شماست می‌تواند هر معامله‌ای که تاکنون انجام داده‌اید، هر توکنی که دارید و هر پروتکلی که با آن تعامل داشته‌اید را ببیند.

اثبات‌های بدون دانش این تنش را حل می‌کنند. آنها به شما اجازه می‌دهند حقایق مربوط به داده‌های خود را بدون فاش کردن خود داده‌ها ثابت کنید. شما می‌توانید ثابت کنید که موجودی حساب شما از یک آستانه بیشتر است بدون اینکه موجودی دقیق را فاش کنید. شما می‌توانید ثابت کنید که یک معامله معتبر است بدون اینکه فرستنده، گیرنده یا مقدار را فاش کنید. شما می‌توانید ثابت کنید که در لیست تحریم‌ها نیستید بدون اینکه هویت خود را فاش کنید.

ریاضیات پشت این موضوع عمیق است. کاربردها فوری هستند.

سه ویژگی که هر اثبات ZK باید داشته باشد

هر سیستم اثبات بدون دانش باید سه ویژگی را برآورده کند و درک آنها برای ارزیابی هر پروتکل مبتنی بر ZK ضروری است.

کامل بودن. اگر بیانیه درست باشد و هم اثبات‌کننده و هم تأییدکننده پروتکل را دنبال کنند، تأییدکننده همیشه متقاعد خواهد شد. یک اثبات معتبر هرگز در تأیید شکست نمی‌خورد. اگر شما واقعاً کلمه مخفی را بدانید، اثبات همیشه کار خواهد کرد.

صحت. اگر بیانیه نادرست باشد، هیچ اثبات‌کننده‌ای نمی‌تواند تأییدکننده را متقاعد کند که درست است، مگر با احتمال ناچیز. یک اثبات‌کننده نادرست نمی‌تواند یک اثبات معتبر جعل کند. احتمال اینکه یک اثبات نادرست تأیید را بگذرانید بسیار کوچک است (معمولاً کمتر از یک در 2^128) به طوری که عملاً غیرممکن است.

بدون دانش. تأییدکننده هیچ چیز فراتر از این که بیانیه درست است نمی‌آموزد. اثبات هیچ اطلاعاتی درباره خود راز، هیچ محاسبه میان‌دستی، یا هیچ داده‌ای که برای تولید اثبات استفاده شده است، فاش نمی‌کند. دانش تأییدکننده پس از دیدن اثبات دقیقاً همان چیزی است که اگر کسی به سادگی به او می‌گفت که بیانیه درست است، خواهد بود.

ویژگی سوم است که اثبات‌های ZK را مفید می‌سازد نه فقط صحیح. امضاهای دیجیتال استاندارد ثابت می‌کنند که یک پیام توسط یک کلید خاص امضا شده است، اما محتوای پیام را فاش می‌کنند. تعهدات هش استاندارد ثابت می‌کنند که یک مقدار متعهد شده است، اما مقدار را هنگام باز شدن فاش می‌کنند. اثبات‌های ZK ثابت می‌کنند که یک رابطه بین مقادیر مخفی برقرار است بدون اینکه آن مقادیر را در هیچ نقطه‌ای فاش کنند.

چگونه zk-SNARKs و zk-STARKs متفاوت هستند

دو سیستم اثبات ZK غالب در بلاک‌چین zk-SNARKs و zk-STARKs هستند. آنها همان مشکل را با تجارت‌های متفاوت حل می‌کنند.

zk-SNARKs (استدلال‌های غیرتعامل‌پذیر و مختصر با دانش صفر) اثبات‌های کوچکی تولید می‌کنند که سریعاً قابل تأیید هستند. یک اثبات zk-SNARK معمولاً حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ بایت است و می‌تواند در زنجیره به طور تقریبی با ۲۰۰,۰۰۰ تا ۳۰۰,۰۰۰ گاز در اتریوم تأیید شود. زمان تأیید ثابت است و به پیچیدگی محاسباتی که اثبات می‌شود بستگی ندارد. یک اثبات که یک تراکنش را تأیید می‌کند، همان زمان را برای بررسی نیاز دارد که یک اثبات که ده هزار تراکنش را تأیید می‌کند.

هزینه این مختصر بودن یک تنظیم قابل اعتماد است. بیشتر سیستم‌های zk-SNARK به یک مراسم یک‌بار مصرف نیاز دارند که در آن پارامترهای تصادفی تولید می‌شوند و سپس تصادفی بودن از بین می‌رود. اگر تصادفی بودن این مراسم به درستی از بین نرود، یک مهاجم می‌تواند اثبات‌ها را جعل کند. Zcash یکی از پیچیده‌ترین مراسم‌های تنظیم قابل اعتماد را در تاریخ رمزنگاری (مراسم "قدرت‌های تاو") انجام داد که شامل صدها شرکت‌کننده در سرتاسر جهان بود، جایی که فرض امنیت این است که حداقل یک شرکت‌کننده به‌طور صادقانه تصادفی بودن خود را از بین برده است.

سیستم‌های جدیدتر SNARK مانند PLONK و Halo 2 نیاز به تنظیم قابل اعتماد را کاهش یا حذف کرده‌اند، اما این تصور همچنان باقی است. برخی پروژه‌ها به‌طور خاص از SNARKها اجتناب می‌کنند به دلیل نگرانی از تنظیم قابل اعتماد، حتی زمانی که پیاده‌سازی‌هایی که استفاده می‌کنند نیازی به آن ندارند.

zk-STARKs (استدلال‌های شفاف و مقیاس‌پذیر با دانش صفر) به‌طور کامل نیاز به تنظیم قابل اعتماد را حذف می‌کنند. آن‌ها امنیت خود را از توابع هش به‌جای فرضیات منحنی بیضوی به دست می‌آورند، که آن‌ها را شفاف (بدون پارامترهای مخفی) و به‌طور نظری مقاوم در برابر کوانتوم می‌سازد (رمزنگاری مبتنی بر هش به‌عنوان امن در برابر کامپیوترهای کوانتومی در نظر گرفته می‌شود، در حالی که رمزنگاری منحنی بیضوی این‌گونه نیست).

معامله این است که اندازه. اثبات‌های STARK به‌طور قابل توجهی بزرگ‌تر از اثبات‌های SNARK هستند، معمولاً ده‌ها تا صدها کیلوبایت در مقایسه با صدها بایت. در یک بلاک‌چین که هزینه‌های ذخیره‌سازی داده‌ها گاز است، اثبات‌های بزرگ‌تر به معنای هزینه‌های تأیید بالاتر است. StarkWare، توسعه‌دهنده اصلی فناوری STARK، این مشکل را با استفاده از ترکیب اثبات‌های بازگشتی حل می‌کند: اثبات اینکه یک اثبات معتبر است، سپس اثبات اینکه اثبات اثبات معتبر است، و فشرده‌سازی اثر نهایی در زنجیره.

در عمل، این تمایز کمتر از پنج سال پیش اهمیت دارد. سیستم‌های اثبات مدرن به‌طور فزاینده‌ای تکنیک‌هایی از هر دو خانواده را ترکیب می‌کنند و تمرکز مهندسی از اینکه کدام سیستم اثبات استفاده شود به اینکه پروور چقدر سریع می‌تواند اثبات‌ها را تولید کند و تأییدکننده چقدر ارزان می‌تواند آن‌ها را بررسی کند، تغییر کرده است.

اثبات‌های ZK برای مقیاس‌پذیری بلاک‌چین

کاربرد مقیاس‌پذیری اثبات‌های ZK به‌طور مفهومی ساده است. یک رول‌آپ یک دسته از تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اجرا می‌کند، یک اثبات تولید می‌کند که دسته به‌درستی اجرا شده است و اثبات را به اتریوم ارسال می‌کند. قرارداد تأییدکننده اتریوم اثبات را در یک عملیات بررسی می‌کند و وضعیت جدید را می‌پذیرد.

آنچه این را قدرتمند می‌سازد عدم تقارن بین اثبات و تأیید است. تولید اثبات برای یک دسته از ۱۰,۰۰۰ تراکنش ممکن است چند دقیقه طول بکشد. تأیید اثبات تنها کسری از ثانیه طول می‌کشد و هزینه ثابتی از گاز دارد، صرف‌نظر از اینکه چند تراکنش در دسته وجود دارد. این عدم تقارن است که به رول‌آپ‌های ZK اجازه می‌دهد هزاران تراکنش را به یک تأیید اتریوم فشرده کند.

رول‌آپ‌های بزرگ ZK هر کدام رویکرد متفاوتی به این معماری دارند.

zkSync Era از یک ماشین مجازی سفارشی (zkEVM) استفاده می‌کند که در سطح زبان با Solidity سازگار است اما به مجموعه دستورالعمل‌های متفاوتی که برای تولید اثبات ZK بهینه شده، کامپایل می‌شود. قراردادهای موجود اتریوم می‌توانند با تغییرات حداقلی برای zkSync دوباره کامپایل شوند.

StarkNet از زبان برنامه‌نویسی کایرو و اثبات‌های STARK استفاده می‌کند. کایرو یک زبان طراحی‌شده به‌طور خاص برای محاسبات قابل اثبات است که به آن مزایای عملکردی می‌دهد اما نیاز دارد که توسعه‌دهندگان یک زبان و پارادایم جدید را یاد بگیرند.

Polygon zkEVM به دنبال برابری EVM است، به این معنی که می‌تواند همان بایت‌کد را مانند اتریوم بدون نیاز به بازترکیب اجرا کند. این امر حداکثر سازگاری را به ارمغان می‌آورد اما پیچیدگی‌های مهندسی را در اثبات هر کد عملیاتی EVM معرفی می‌کند.

Scroll همچنین به دنبال برابری کامل EVM است و از رویکردی مبتنی بر جامعه برای پیاده‌سازی zkEVM خود استفاده می‌کند، با هدف تبدیل شدن به سازگارترین ZK رولاپ با اتریوم.

رقابت بین این رویکردها در نهایت رقابتی بین سازگاری و عملکرد است. هرچه یک ZK رولاپ با ابزارهای موجود اتریوم سازگارتر باشد، مهاجرت برای توسعه‌دهندگان آسان‌تر می‌شود. هرچه رولاپ مجموعه دستورات خود را برای اثبات بهینه‌تر کند، اثبات‌های آن سریع‌تر و ارزان‌تر می‌شوند. شما ممکن است همچنین دوست داشته باشید: توکن‌سازی چیست و چگونه کار می‌کند

اثبات‌های ZK برای حریم خصوصی

کاربرد حریم خصوصی جایی است که اثبات‌های ZK بیشترین اهمیت و جنجال را پیدا می‌کنند.

یک تراکنش استاندارد اتریوم آدرس فرستنده، آدرس گیرنده، مقدار انتقال یافته و قرارداد هوشمند فراخوانی شده را فاش می‌کند. این اطلاعات به‌طور دائمی عمومی است. شرکت‌های تحلیل زنجیره‌ای مانند Chainalysis و Elliptic تمام کسب‌وکارهای خود را بر اساس ردیابی جریان‌های تراکنش در دفتر کل شفاف ساخته‌اند و آدرس‌ها را به هویت‌های دنیای واقعی از طریق داده‌های KYC صرافی‌ها، برچسب‌های شناخته شده و الگوهای رفتاری مرتبط می‌کنند.

پروتکل‌های حریم خصوصی ZK این زنجیره دید را می‌شکنند. در یک تراکنش خصوصی مبتنی بر ZK، کاربر یک اثبات تولید می‌کند که تراکنش او معتبر است (فرستنده دارای موجودی کافی است، هیچ دو بار خرج کردن اتفاق نمی‌افتد، مقادیر متوازن هستند) بدون اینکه فاش کند چه کسی آن را فرستاده، چه کسی آن را دریافت کرده یا چه مقدار انتقال یافته است. این اثبات در زنجیره منتشر می‌شود و توسط شبکه تأیید می‌شود، اما جزئیات تراکنش زیرین همچنان رمزگذاری شده باقی می‌ماند.

Zcash اولین پیاده‌سازی بزرگ این مفهوم بود که در سال 2016 با تراکنش‌های محافظت شده با استفاده از zk-SNARKs راه‌اندازی شد. یک کاربر Zcash می‌تواند بین تراکنش‌های شفاف (مشابه دفتر کل عمومی بیت‌کوین) و تراکنش‌های محافظت شده (که در آن فرستنده، گیرنده و مقدار پشت یک اثبات ZK پنهان هستند) انتخاب کند. در عمل، پذیرش تراکنش‌های محافظت شده در Zcash کمتر از آنچه حامیان امیدوار بودند بوده است و اکثریت تراکنش‌های ZCash هنوز از استخر شفاف استفاده می‌کنند.

پروتکل‌های جدید در حال ساخت حریم خصوصی برنامه‌پذیر هستند، جایی که نه تنها انتقال توکن‌ها بلکه منطق قرارداد هوشمند دلخواه نیز می‌تواند به‌طور خصوصی اجرا شود. شبکه Aztec در حال ساخت یک لایه 2 با اولویت حریم خصوصی بر روی اتریوم است که در آن تمام تراکنش‌ها به‌طور پیش‌فرض خصوصی هستند. Aleo در حال ساخت یک بلاک‌چین لایه 1 با پشتیبانی بومی ZK برای قراردادهای هوشمند خصوصی است. هر دو از اثبات‌های ZK برای تأیید انتقال‌های حالت بدون فاش کردن محاسبات یا داده‌های مربوطه استفاده می‌کنند.

پتانسیل حریم خصوصی فراتر از تراکنش‌های فردی گسترش می‌یابد. اثبات‌های ZK می‌توانند رأی‌گیری خصوصی (اثبات اینکه رأی داده‌اید بدون فاش کردن انتخاب شما)، تأیید هویت خصوصی (اثبات اینکه شما شهروند یک کشور خاص هستید بدون فاش کردن شماره گذرنامه‌تان) و DeFi خصوصی (تأمین نقدینگی برای یک استخر بدون فاش کردن آدرس یا اندازه موقعیت شما) را امکان‌پذیر کنند.

تصادف قانونی

حریم خصوصی در ارزهای دیجیتال فضایی قانونی را اشغال می‌کند که هنوز در حال تعریف است.

در آگوست 2022، دفتر کنترل دارایی‌های خارجی وزارت خزانه‌داری ایالات متحده (OFAC) Tornado Cash، یک میکسر مبتنی بر اتریوم که از اثبات‌های ZK برای شکستن پیوند بین آدرس‌های واریز و برداشت استفاده می‌کرد، تحریم کرد. تحریم کد قرارداد هوشمند متن‌باز، به جای یک شخص یا شرکت، بی‌سابقه بود و شوک‌هایی را در جامعه حریم خصوصی ارزهای دیجیتال به وجود آورد.

در مه 2024، الکسی پرتسف، یکی از توسعه‌دهندگان Tornado Cash، توسط یک دادگاه هلندی به جرم تسهیل پولشویی محکوم شد. این محکومیت یک پیش‌زمینه قانونی را ایجاد کرد که نوشتن کدهای حفظ حریم خصوصی می‌تواند مسئولیت کیفری به همراه داشته باشد اگر ابزار برای مقاصد غیرقانونی استفاده شود، صرف‌نظر از اینکه آیا توسعه‌دهنده شخصاً فعالیت غیرقانونی را تسهیل کرده است یا خیر.

این اقدامات جهت‌گیری توسعه حریم خصوصی ZK را شکل داده است. نسل کنونی پروتکل‌های حریم خصوصی در حال ساختن بر اساس محدودیت‌های نظارتی است و نه نادیده گرفتن آن‌ها.

افشای انتخابی به کاربر این امکان را می‌دهد که حقایق خاصی درباره هویت یا تاریخچه تراکنش خود را بدون افشای همه چیز اثبات کند. یک کاربر می‌تواند اثبات کند که از یک صرافی دارای مجوز KYC را گذرانده است، اثبات کند که در فهرست تحریم‌های OFAC نیست، یا اثبات کند که وجوه او از یک آدرس تحریم شده ناشی نشده است، همه این‌ها با استفاده از اثبات‌های ZK که هیچ چیز فراتر از ادعای خاصی که تأیید می‌شود را فاش نمی‌کند.

استخرهای حریم خصوصی، مفهومی که توسط ویتالیک بوترین و دیگران رسمی شده است، به کاربران این امکان را می‌دهد که اثبات کنند که برداشت آن‌ها از یک مجموعه حریم خصوصی به یک زیرمجموعه تمیز از سپرده‌ها تعلق دارد. به جای مخلوط کردن همه سپرده‌ها به طور تصادفی، پروتکل مجموعه‌های وابستگی را حفظ می‌کند که آدرس‌های غیرقانونی شناخته شده را مستثنی می‌کند. کاربران عضویت در مجموعه تمیز را بدون افشای اینکه کدام سپرده خاص را برداشت می‌کنند، اثبات می‌کنند.

اینکه آیا این مصالحه‌ها مورد تأیید ناظران قرار می‌گیرد یا خیر، هنوز مشخص نیست. تنش بنیادی، که حریم خصوصی و نظارت به طور معماری ناسازگار هستند، تنها با فناوری حل نخواهد شد. اثبات‌های ZK ابزاری به سیاست‌گذاران می‌دهند که هرگز قبل از این نداشته‌اند: توانایی تأیید انطباق بدون نیاز به افشا. اینکه آیا آن‌ها تصمیم به استفاده از آن می‌گیرند، یک سوال سیاسی است، نه یک سوال رمزنگاری.

هزینه اثبات پیامدهای مشخصی برای اینکه کدام برنامه‌ها ابتدا فناوری ZK را به کار می‌برند، دارد. تراکنش‌های مالی با ارزش بالا، جایی که هزینه تولید یک اثبات نسبت به اندازه تراکنش ناچیز است، اولین پذیرندگان بوده‌اند. انتقال‌های بین زنجیره‌ای نهادی، موقعیت‌های بزرگ DeFi و سیستم‌های تسویه حساب شرکتی می‌توانند هزینه اثبات چند دلار در هر تراکنش را بدون تأثیر بر اقتصاد خود جذب کنند. برنامه‌های مصرف‌کننده، جایی که تراکنش‌های فردی ممکن است تنها چند دلار ارزش داشته باشند، نیاز دارند که هزینه‌های اثبات به میزان قابل توجهی کاهش یابد تا حریم خصوصی ZK برای استفاده روزمره عملی شود. تلاش‌های شتاب‌دهی سخت‌افزاری توسط شرکت‌هایی که ASICهای خاص ZK را می‌سازند، به طور مستقیم به این مانع هزینه هدف‌گذاری می‌کنند.

تقارن مقیاس‌پذیری و برنامه‌های حریم خصوصی شاید مهم‌ترین جنبه فناوری ZK باشد که کمتر مورد توجه قرار گرفته است. یک رول آپ ZK که تراکنش‌ها را به صورت خصوصی پردازش می‌کند، مزایای توان عملیاتی اجرای خارج از زنجیره را با مزایای محرمانگی انتقال‌های حالت رمزگذاری شده ترکیب می‌کند. کاربران تراکنش‌های سریع و ارزان دریافت می‌کنند که همچنین برای تحلیل زنجیره‌ای نامرئی هستند. چندین پروژه، از جمله Aztec و Polygon Miden، دقیقاً این ترکیب را می‌سازند، اگرچه پیچیدگی مهندسی ادغام هر دو قابلیت در یک سیستم تولیدی هنوز قابل توجه است.

این مقاله به ریاضیات تعهدات چندجمله‌ای، جفت‌سازی‌های منحنی بیضوی یا تبدیل‌های فیات-شامیر که زیرساخت سیستم‌های اثبات ZK را تشکیل می‌دهند، نمی‌پردازد. درک این موارد نیاز به جبر انتزاعی در سطح تحصیلات تکمیلی دارد و برای ارزیابی پروتکل‌های مبتنی بر ZK به عنوان یک کاربر یا سرمایه‌گذار ضروری نیست.

این مقاله به یادگیری ماشین ZK (zkML) نمی‌پردازد، یک حوزه نوظهور که از اثبات‌های ZK برای تأیید اینکه یک مدل یادگیری ماشین خروجی خاصی تولید کرده است بدون افشای وزن‌ها یا داده‌های آموزشی مدل استفاده می‌کند. این کاربرد تجربی است و پیامدهای عملی آن هنوز در حال مطالعه است.

این مقاله به رقابت شتاب‌دهی سخت‌افزاری برای تولید اثبات ZK نمی‌پردازد. شرکت‌هایی مانند Cysic، Ingonyama و Fabric Cryptography در حال ساخت ASICها و FPGAهای سفارشی به طور خاص برای اثبات ZK هستند که می‌تواند هزینه‌های اثبات را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. چشم‌انداز سخت‌افزاری به سرعت در حال حرکت است و تحلیل ایستا برای آن مناسب نیست.

چک‌های عملی قبل از استفاده از یک پروتکل مبتنی بر ZK

وضعیت حسابرسی سیستم اثبات را بررسی کنید. سیستم‌های اثبات ZK از نظر ریاضی پیچیده هستند و خطاهای پیاده‌سازی می‌توانند فاجعه‌بار باشند. یک اشکال در مدار (نمایش ریاضی محاسبه‌ای که اثبات می‌شود) می‌تواند به یک مهاجم اجازه دهد تا اثبات‌ها را جعل کرده و توکن‌ها را ضرب کند یا وجوه را سرقت کند. بررسی کنید که آیا سیستم اثبات و مدارهای آن توسط شرکت‌های متخصص در رمزنگاری ZK حسابرسی شده‌اند یا فقط حسابرسان عمومی قراردادهای هوشمند.

درک کنید که چه چیزی واقعاً خصوصی است. همه پروتکل‌های مبتنی بر ZK سطح یکسانی از حریم خصوصی را ارائه نمی‌دهند. برخی مقدار تراکنش‌ها را پنهان می‌کنند اما آدرس‌ها را فاش می‌کنند. برخی آدرس‌ها را پنهان می‌کنند اما مقادیر را فاش می‌کنند. برخی همه چیز را پنهان می‌کنند. مستندات پروتکل را بخوانید تا دقیقاً بفهمید چه اطلاعاتی پنهان شده و چه چیزی قابل مشاهده است. متاداده‌هایی مانند زمان تراکنش، الگوهای گاز و فرکانس تعامل می‌توانند کاربران را حتی زمانی که داده‌های اصلی تراکنش پنهان است، شناسایی کنند.

وضعیت راه‌اندازی مورد اعتماد را بررسی کنید. اگر پروتکل از zk-SNARKs استفاده می‌کند، تعیین کنید که آیا به یک راه‌اندازی مورد اعتماد نیاز داشت و این راه‌اندازی چگونه انجام شد. مراسم محاسبات چندنفره با صدها شرکت‌کننده از مراسم‌های کوچک با تعداد کمی از نهادهای شناخته شده، قابل اعتمادتر هستند. پروتکل‌هایی که از STARKs، PLONK با راه‌اندازی جهانی یا Halo 2 استفاده می‌کنند، به هیچ راه‌اندازی مورد اعتمادی نیاز ندارند.

ریسک‌های نظارتی را ارزیابی کنید. پروتکل‌های حریم خصوصی در یک محیط قانونی نامشخص عمل می‌کنند. در نظر بگیرید که آیا پروتکل یک مکانیزم انطباق (افشای انتخابی، استخرهای حریم خصوصی، اثبات‌های انطباق اختیاری) دارد و آیا آن مکانیزم در برابر نظارت‌های واقعی آزمایش شده است یا خیر. استفاده از یک پروتکل حریم خصوصی که بعداً تحریم شده باشد، می‌تواند توانایی شما را برای جابجایی یا فروش دارایی‌ها پیچیده کند.

زمان اثبات را آزمایش کنید. تولید یک اثبات ZK نیاز به محاسبات سنگینی دارد. در یک دستگاه موبایل، اثبات یک تراکنش ساده ممکن است ۳۰ ثانیه تا دو دقیقه طول بکشد. در یک دسکتاپ، ممکن است چند ثانیه طول بکشد. اگر زمان اثبات برای مورد استفاده شما خیلی طولانی باشد، پروتکل ممکن است برای تراکنش‌های مکرر عملی نباشد. برخی پروتکل‌ها اثبات را به سرورهای اختصاصی منتقل می‌کنند که سریع‌تر است اما فرض اعتماد را به وجود می‌آورد که سرور داده‌های خصوصی شما را نمی‌آموزد. خواندن بیشتر: رول‌آپ‌های بلاک‌چین چیستند و چگونه اتریوم را مقیاس‌پذیر می‌کنند 1.

اثبات صفر دانش به زبان ساده چیست؟ {#faq-0}

اثبات صفر دانش روشی برای اثبات این است که چیزی درست است بدون اینکه دلیل آن را فاش کنید. در بلاک‌چین، این به این معنی است که می‌توانید اثبات کنید که یک تراکنش معتبر است، اینکه شما به اندازه کافی وجوه دارید، یا اینکه یک محاسبه به درستی انجام شده است، همه بدون اینکه جزئیات واقعی تراکنش، موجودی شما یا داده‌های استفاده شده در محاسبه را فاش کنید. تأییدکننده متقاعد می‌شود که این بیانیه درست است اما هیچ چیز دیگری نمی‌آموزد. {#faq-0} 2.

تفاوت بین zk-SNARKs و zk-STARKs چیست؟ {#faq-1}

zk-SNARKs اثبات‌های بسیار کوچکی (صدها بایت) تولید می‌کنند که ارزان برای تأیید هستند اما به طور تاریخی به یک مراسم راه‌اندازی مورد اعتماد برای تولید پارامترهای اولیه سیستم نیاز داشتند. zk-STARKs اثبات‌های بزرگ‌تری (ده‌ها تا صدها کیلوبایت) تولید می‌کنند اما به یک راه‌اندازی مورد اعتماد نیاز ندارند و به طور نظری در برابر حملات محاسبات کوانتومی مقاوم هستند. در عمل، سیستم‌های اثبات مدرن در حال همگرایی هستند و تعادل بین اندازه، سرعت و فرضیات اعتماد کمتر واضح می‌شود. {#faq-1} 3.

چگونه اثبات‌های ZK به مقیاس‌پذیری بلاک‌چین کمک می‌کنند؟ {#faq-2}

رول‌آپ‌های ZK هزاران تراکنش را خارج از زنجیره اجرا می‌کنند و یک اثبات واحد تولید می‌کنند که همه تراکنش‌ها به درستی اجرا شده‌اند. این اثبات در اتریوم در یک عملیات واحد تأیید می‌شود که هزینه ثابتی از گاز دارد، صرف نظر از اینکه چند تراکنش در دسته وجود داشته است. عدم تقارن بین هزینه تولید یک اثبات (بالا اما به عهده اپراتور رول‌آپ) و تأیید آن (پایین و یک بار برای کل دسته پرداخت می‌شود) است که اثر مقیاس‌پذیری را ایجاد می‌کند. {#faq-2} 4.

آیا سکه‌های حریم خصوصی مبتنی بر ZK غیرقانونی هستند؟ {#faq-3}

سکه‌های حریم خصوصی مبتنی بر ZK مانند Zcash در اکثر حوزه‌های قضایی به طور ذاتی غیرقانونی نیستند. با این حال، رویکردهای نظارتی به طور قابل توجهی متفاوت است. برخی از صرافی‌ها برای رعایت مقررات ضد پولشویی، سکه‌های حریم خصوصی را از فهرست خارج کرده‌اند. تحریم‌های Tornado Cash در سال 2022 نشان داد که پروتکل‌های حفظ حریم خصوصی می‌توانند با اقدامات نظارتی مواجه شوند. قانونی بودن به حوزه قضایی شما و نحوه استفاده شما از فناوری بستگی دارد، نه به خود فناوری.

راه‌اندازی مورد اعتماد چیست و چرا مهم است؟

راه‌اندازی مورد اعتماد یک مراسم یک‌باره است که توسط برخی از سیستم‌های zk-SNARK برای تولید پارامترهای رمزنگاری لازم است. در طول این مراسم، مقادیر تصادفی ایجاد می‌شوند و باید بعداً نابود شوند. اگر هر شرکت‌کننده مقادیر تصادفی را نگه دارد، به طور نظری می‌تواند مدارک جعلی ایجاد کند. مراسم‌های چندنفره این خطر را با نیاز به این که تنها یک شرکت‌کننده از بین صدها نفر باید به طور صادقانه تصادفی بودن خود را نابود کند، کاهش می‌دهند. سیستم‌های اثبات جدیدتر مانند PLONK و Halo 2 نیاز به راه‌اندازی مورد اعتماد را حذف یا به حداقل رسانده‌اند.

آیا اثبات‌های ZK می‌توانند همه معاملات بلاک‌چین را خصوصی کنند؟

از نظر فنی، بله. پروتکل‌هایی مانند Aztec Network و Aleo در حال ساخت سیستم‌هایی هستند که در آن همه تعاملات قرارداد هوشمند به طور پیش‌فرض خصوصی هستند، نه فقط انتقال توکن‌ها. با این حال، حریم خصوصی کامل برای همه معاملات چالش‌های نظارتی را به همراه دارد، هزینه‌های محاسباتی را افزایش می‌دهد (تولید اثبات ZK هزینه‌بر است) و تجربه کاربری را تغییر می‌دهد (اثبات زمان می‌برد). اینکه آیا حریم خصوصی کامل در زنجیره به استاندارد تبدیل می‌شود به اندازه قابلیت‌های فنی به تصمیمات نظارتی بستگی دارد.

چگونه استخرهای حریم خصوصی کار می‌کنند؟

استخرهای حریم خصوصی به کاربران اجازه می‌دهند تا وجوه را به یک استخر مشترک واریز کنند و از یک آدرس متفاوت برداشت کنند، که لینک زنجیره‌ای بین دو آدرس را قطع می‌کند. برخلاف میکسرهای ساده، استخرهای حریم خصوصی از اثبات‌های ZK به همراه مجموعه‌های ارتباطی استفاده می‌کنند تا به کاربران اجازه دهند ثابت کنند که برداشت آن‌ها متعلق به زیرمجموعه‌ای از واریزها است که شامل آدرس‌های غیرقانونی شناخته شده نیست. این به کاربران حریم خصوصی می‌دهد در حالی که مکانیزمی برای رعایت مقررات فراهم می‌کند. کاربر ثابت می‌کند که در مجموعه تمیز است بدون اینکه مشخص کند کدام واریز خاص را برداشت می‌کند.

خطرات اصلی استفاده از پروتکل‌های مبتنی بر ZK چیست؟

خطرات اصلی شامل اشکالات پیاده‌سازی در مدارهای ZK (که می‌تواند منجر به مدارک جعلی شود)، آسیب‌پذیری‌های راه‌اندازی مورد اعتماد در سیستم‌های SNARK قدیمی، اقدامات نظارتی علیه ویژگی‌های حریم خصوصی، نیازهای محاسباتی بالا برای تولید اثبات در سخت‌افزار مصرف‌کننده، و نسبت به بلوغ نسبی ابزارهای ZK در مقایسه با توسعه قراردادهای هوشمند استاندارد است. علاوه بر این، نشت متاداده (زمان معاملات، الگوهای گاز، فراوانی تعامل) می‌تواند گاهی اوقات کاربران را حتی زمانی که داده‌های اصلی معامله خصوصی است، شناسایی کند.

توجه: این مقاله صرفاً برای اهداف اطلاعاتی و آموزشی است. این مقاله مشاوره مالی، سرمایه‌گذاری یا حقوقی نیست. بازارهای ارزهای دیجیتال نوسان دارند و خطرات قابل توجهی را به همراه دارند. همیشه قبل از اتخاذ تصمیمات سرمایه‌گذاری تحقیقات خود را انجام دهید.