Перейти к содержимому

Как работает доказательство с нулевым разглашением в блокчейне?

Доказательство с нулевым разглашением (Zero-Knowledge Proof, ZKP) в блокчейне позволяет участникам подтверждать достоверность определенной информации или транзакции, не раскрывая при этом самих данных. Это важный инструмент для обеспечения конфиденциальности и масштабируемости блокчейнов. Вот как работает ZKP в блокчейне и его применение:

Как работает Zero-Knowledge Proof в блокчейне:

Основная идея Zero-Knowledge Proof:

  • В блокчейне ZKP позволяет доказывающему (например, отправителю транзакции) подтвердить проверяющему (узлу сети), что он обладает определенной информацией (например, балансом, ключом доступа или идентификацией), не раскрывая саму информацию.

Процесс генерации и проверки доказательства:

  • Генерация доказательства: Когда пользователь создает транзакцию, он генерирует криптографическое доказательство (например, с использованием zk-SNARK или zk-STARK), которое подтверждает, что транзакция корректна. Это доказательство включает математические вычисления, позволяющие убедить сеть в корректности транзакции без раскрытия деталей.
  • Проверка доказательства: Узлы блокчейна проверяют это доказательство, используя публичные данные, которые содержатся в блоке. Проверка происходит быстро и не требует больших вычислительных ресурсов. Если доказательство успешно проходит проверку, транзакция добавляется в блокчейн.

Использование zk-SNARKs и zk-STARKs:

  • zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge): Это краткие и неинтерактивные доказательства, которые позволяют проверять транзакцию практически мгновенно. Они требуют небольшого количества данных для подтверждения, что делает их эффективными для блокчейнов.
  • zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent ARguments of Knowledge): Более масштабируемые и прозрачные доказательства, которые не требуют доверенной начальной установки, обладают высокой эффективностью и прозрачностью, делая их подходящими для масштабируемых решений Layer 2.

Пример применения Zero-Knowledge Proofs в блокчейне:

Представим, что вы хотите доказать, что у вас есть определенное количество средств на балансе, чтобы отправить их другому пользователю, но не хотите раскрывать свой текущий баланс.

  1. Генерация доказательства: Вы создаете zk-SNARK доказательство того, что у вас есть достаточно средств для этой транзакции. Это доказательство включает только подтверждение того, что условия выполнены (достаточный баланс), без раскрытия точного количества средств.
  2. Отправка доказательства: Вместе с транзакцией вы отправляете zk-SNARK доказательство в сеть блокчейна.
  3. Проверка узлами блокчейна: Узлы проверяют доказательство. Если оно подтверждает, что у вас есть необходимое количество средств, транзакция добавляется в блокчейн. При этом ваш точный баланс остается скрытым от других участников.

Преимущества ZKP в блокчейне:

  1. Конфиденциальность: ZKP позволяет осуществлять транзакции без раскрытия данных о балансе, адресах или других деталях, обеспечивая высокий уровень конфиденциальности для пользователей.
  2. Масштабируемость: Использование ZKP, особенно zk-SNARKs и zk-STARKs, позволяет снизить объем данных, которые необходимо хранить и обрабатывать в блокчейне. Это повышает пропускную способность сети и снижает нагрузку на узлы.
  3. Снижение комиссий: За счет уменьшения объема данных ZKP позволяет снизить комиссии за транзакции, что делает использование блокчейна более экономически эффективным.

Примеры блокчейнов, использующих Zero-Knowledge Proofs:

  1. Zcash: Один из первых блокчейнов, использующих zk-SNARKs для обеспечения полностью конфиденциальных транзакций. В Zcash пользователи могут выбирать, будут ли их транзакции публичными или приватными.
  2. Ethereum (через Layer 2 решения): Ethereum активно внедряет решения на основе ZKP для масштабирования сети. Примеры таких решений включают zk-Rollups и Validium, которые объединяют множество транзакций в одно доказательство, тем самым увеличивая пропускную способность сети.
  3. Polygon (Polygon zkEVM): Разработка Layer 2 решений для Ethereum с использованием zk-Rollups и ZKP для улучшения производительности и снижения комиссий.

Заключение

Доказательство с нулевым разглашением в блокчейне позволяет проводить транзакции и выполнять смарт-контракты, сохраняя при этом конфиденциальность и эффективность. Использование ZKP делает блокчейны более масштабируемыми, безопасными и пригодными для массового внедрения, особенно в областях, где конфиденциальность и низкие комиссии имеют решающее значение.