Bài viết này WeTAG sẽ giới thiệu với anh em về công nghệ Zero-knowledge Proof với nhiều dự án đang sử dụng và phát triển qua công nghệ này. Zero-knowledge proof (ZKP) dự sẽ phát triển và thu hút được nhiều development và các dự án mới phát triển trên ZKP. Mời anh em cùng tìm hiểu rõ hơn về ZKP anh em nhé!
Zero-knowledge proof (ZKP) là gì?
ZKP(zero knowledge proof) là một giao thức xác minh thông tin và tài sản mà không tiết lộ thông tin hoặc tài sản đó.Giao thức này được giới thiệu vào năm 1985 từ nhớm nghiên cứu của trường đại học MIT. Hiện nay có hai cách triển khai giao thức của ZKP(zero knowledge proof) là ZK-Snark và ZK-stark.
Cách thức hoạt động của zero know ledge
zero knowledge proof là khi bên A phát sinh giao dịch mà bên A thể chứng minh với bên khác B rằng giao dịch đó là giao dịch hợp lệ , mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào.
Ví dụ : khi A vào tiệm thuốc lá mua thuốc thì bên A phải chứng minh A đủ 18 tuổi thì phải show CMND đủ 18+ thì mới được mua thuốc lá.nhưng với ZKP thì A vẫn chứng minh với người bán thuốc là mình đủ 18+ nhưng không show CMND với người bán thuốc chính vì vậy A vẫn vẫn bảo mật được thông tin và quyền riêng tư nhưng vẫn chứng minh được mình trên 18+.
Ưu và nhược điểm của Zero Knowledge Proof
Ưu điểm
Scalability: Các giải pháp Zk Rollup sử dụng công nghệ ZKP để tăng thông lượng và khả năng mở rộng cho các Blockchain layer 1, một số dự án tiêu biểu là StarkNET, Loopring và Zksync.
Security: Công nghệ Zero knowledge proof (ZKP) giúp bảo mật những thông tin quan trọng trong giao dịch, vì vậy ngoài ứng dụng trong các layer 2 giúp tăng khả năng mở rộng. Công nghệ Zero knowledge (ZKP) còn được ứng dụng trong các lớp ứng dụng về bảo mật và quyền riêng tư, ví dụ: Monero, Zcash,…
Nhược điểm
Tốn nhiều tài nguyên: Các giao thức ZKP thường dựa trên các phương trình toán học phức tạp. Vì vậy, chúng yêu cầu một sức mạnh tính toán lớn để vận hành và tính toán. Điều này đồng nghĩa sẽ khó để các máy tính phổ thông có thể tham gia vào quá trình xác thực giao dịch.
Khó xây dựng: Một trong những ứng dụng chính Zero knowledge proof (ZKP) là sử dụng cho các công nghệ Layer 2 để cải thiện khả năng mở rộng cho Blockchain, nhưng ở thời điểm hiện tại, các ứng dụng của Zk Rollup hiện chỉ giới hạn trong các khoản thanh toán đơn giản và giao dịch.
So sánh ZK-snark và ZK-stark.
ZK-snark
zk-SNARK là viết tắt của (zero-knowledge succinct non-interactiveargument of knowledge).
Nếu giải thích từng khái nghiệm thì.
- Zero-Knowledge: Chính là giao thức bằng chứng kiến thức bằng 0.
- Succinct:Bằng chứng kích thước nhỏ và có thể được xác minh một cách nhanh chóng.
- Non-interactive:Thông điệp được gửi đến người xác minh mà không cần thông báo qua lại. Có nghĩa là có ít hoặc không có tương tác giữa bên chứng minh và bên xác minh.
- Argument: zk-SNARKs được coi là có tính đúng đắn dựa trên sức mạnh điện toán, có nghĩa là khả năng bên chứng minh đánh lừa hệ thống thành công là rất thấp.
Zk-SNARKs mở rộng các Zero-Knowledge và cho phép chúng được sử dụng trong các blockchain với độ phức tạp tính toán giảm. Trong các giao dịch thông thường, khi một khoản thanh toán được gửi từ bên này sang bên kia, chi tiết của khoản thanh toán này sẽ hiển thị cho tất cả các node trên mạng. Điều này bao gồm tất cả các đầu vào và đầu ra cho giao dịch chứa thông tin về địa chỉ và số tiền công khai, nhưng với giao dịch Zero-Knowledge thông tin duy nhất mà người ta có thể thu thập được là giao dịch đã diễn ra. Không có thông tin về người gửi, người nhận hoặc số tiền.
Tuy nhiên, có một số vấn đề với zk-SNARKs. Đầu tiên là vấn đề thiết lập đáng tin cậy. Các proof dựa trên một chuỗi chung đảm bảo tính hợp pháp của các bằng chứng không có kiến thức. Nhiều người đã tham gia vào quá trình tạo ra chuỗi này.Qua đó sự ra đời của zk-STARKđược cho là giải quyết các vấn đề mà zk-SNARK chưa giải quyết được.
ZK-stark
- zk-STARK là viết tắt của (zero-knowledge succinct transparentargument of knowledge).
- zk-STARK đã được tạo ra như là một phiên bản nâng cấp của bằng chứng zk-SNARK và được coi là một phương thức triển khai công nghệ nhanh và rẻ hơn. Nhưng quan trọng hơn, zk-STARK không yêu cầu thiết lập tín thác ban đầu ( “T” ở đây chính là minh bạch (transparent).
- Mặc dù ZK-stark ra đời chậm hơn zk-snark tận 6 năm nhưng được xem là bản nâng cấp của ZK-snark, Một trong những lý do chính tại sao Zk-STARK cho phép triển khai nhanh hơn và rẻ hơn là vì số lượng vòng giao tiếp giữa bên chứng minh và bên xác minh là không đổi bất chấp sự tăng về sức mạnh tính toán. Ngược lại, trong zk-SNARK, càng cần nhiều sức mạnh tính toán, số lượng giao tiếp giữa các bên càng tăng. Do đó, kích thước dữ liệu tổng thể của zk-SNARK lớn hơn nhiều so với zk-STARK.
- Tuy tăng được security, nhưng zk-STARK cũng có những nhược điểm là có kích cỡ bằng chứng lớn hơn. Do đó đòi hỏi khả năng tính toán nhiều hơn và sẽ mất nhiều phí hơn. Ngoài ra do ra đời sau, nên zk-STARK Nên chưa được phổ biến nhiều như zk-SNARK.
zkEVM
zkEVM tăng cường sức mạnh cho giải pháp mở rộng Ethereum. Như chúng ta biết zk-Rollup được cho là giải pháp mở rộng trong trung và dài hạn của Ethereum với nhiều lợi thế như: khả năng mở rộng lên tới 2000TPS (gấp 4 lần optimistic rollup), tạo bằng chứng hợp lệ, chi phí thấp, chỉ mất 10 phút để rút tiền về layer1 trong khi Optimistic là 1 tuần. zkEVM nâng tầm giải pháp mở rộng zk-Rollup thông qua việc tương thích EVM, giúp các nhà phát triển dễ dàng tận dụng tài nguyên từ Ethereum.
zkEVM tận dụng tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp, hiệu quả vốn của công nghệ zk-Rollup và khả năng mang lại quyền riêng tư cao.
Hiện tại có một vài dự án đang sử dụng zkEVM :
Polygon Hermez
Polygon Hermez là một layer 2 zk-Rollup Để thực hiện việc này, mã bytecode EVM được biên dịch thành (micro opcodes) và được thực thi trong uVM một máy ảo sử dụng các bằng chứng zk-SNARK và zk-STARK để xác minh tính đúng đắn của việc thực thi chương trình.
zkSync
zkSync là một layer2 zk-Rollup tương thích với EVM do Matter Labs phát triển và được cung cấp bởi zkEVM của riêng nó. ZkSync đạt được khả năng tương thích với Ethereum bằng cách sử dụng chiến lược sau:
- Smartcontract viết bằng Solidity và dịch sang Yul, một ngôn ngữ trung gian có thể được biên dịch thành bytecode.
- Giống như Polygon Hermez, zkSync đạt được khả năng tương thích EVM.
Scroll làmột dự án mở rộng quy mô Ethereum sử dụng công nghệ zk-rollup và cũng triển khai ZKEVM như zk-sync vàPolygon Hermez.
Dự án non-EVM như starknet thay vì sử dụng ZK-EVM thì StarkNet lại sử dụng Warp để biên dịch ngôn ngữ Solidity sang Cairo và sử dụng máy ảo MidenVM.
BNB ZK-ROLLUP
Gần đấy chúng ta nghe tới cụng từ (BAS) BSC APPLICATION SIDECHAIN, BAS sẽ được triển khai theo nhiều cách khác nhau, bao gồm cả PoS sidechains và ZKRollups.
- BNB ZkRolllup chia sẻ bảo mật giống như BNB. Tốc độ giao dịch nhanh, quyết toán nhanh hơn và phí gas thấp hơn nhiều.
- BNB và BEP20 / BEP721 / BEP1155 được tạo trên BSC hoặc BNB ZkRolllup có thể lưu chuyển tự do giữa BSC và BNB ZkRolllup.
- Người dùng có thể kích hoạt “thoát hoàn toàn” trên BNB. Người dùng có thể yêu cầu thao tác này để rút tiền nếu anh ta cho rằng BNB ZkRolllup kiểm duyệt các giao dịch của mình.
- Trao đổi AMM tức thì được tích hợp sẵn.
- Hiện tại, cơ sở mã của Giai đoạn 1 đang được thử nghiệm. BNB chain sẽ chia sẻ mã nguồn mở ngay sau khi nhận được bản phát hành ổn định.
Tổng kết
Zero knowlegde proof hiện tại khó triển khai nhưng lại được người dùng đánh giá rất cao vì tính bảo mật và chi phí rẻ và những dự án làm zkp với 2 lựa chọn là ZK-SNARK và ZK-STARK nhưng hiện tại khá ít dự án triển khai zk-stark mặc dù công nghệ có ngon hơn zk-snark vì tốn nhiều tài nguyên hơn zk-snark và hiện tại zkp đang được hưởng ứng rất tốt và nhiều ông lớn. BNB chain cũng đã và đang nhập cuộc ZK-rollup và nhân tố quan trọng không hệ kém cạnh là ZKEVM giúp các nhà phát triển xây dựng và tích hợp dApp của mình trên nền tảng công nghệ zk bằng ngôn ngữ quen thuộc solidity.
Cảm ơn anh em đã đọc bài viết và đừng quên đăng ký các kênh thông tin của WeTAG nhé!
Bài viết này WeTAG sẽ giới thiệu với anh em về công nghệ Zero-knowledge Proof với nhiều dự án đang sử dụng và phát triển qua công nghệ này. Zero-knowledge proof (ZKP) dự sẽ phát triển và thu hút được nhiều development và các dự án mới phát triển trên ZKP. Mời anh em cùng tìm hiểu rõ hơn về ZKP anh em nhé!
Zero-knowledge proof (ZKP) là gì?
ZKP(zero knowledge proof) là một giao thức xác minh thông tin và tài sản mà không tiết lộ thông tin hoặc tài sản đó.Giao thức này được giới thiệu vào năm 1985 từ nhớm nghiên cứu của trường đại học MIT. Hiện nay có hai cách triển khai giao thức của ZKP(zero knowledge proof) là ZK-Snark và ZK-stark.
Cách thức hoạt động của zero know ledge
zero knowledge proof là khi bên A phát sinh giao dịch mà bên A thể chứng minh với bên khác B rằng giao dịch đó là giao dịch hợp lệ , mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào.
Ví dụ : khi A vào tiệm thuốc lá mua thuốc thì bên A phải chứng minh A đủ 18 tuổi thì phải show CMND đủ 18+ thì mới được mua thuốc lá.nhưng với ZKP thì A vẫn chứng minh với người bán thuốc là mình đủ 18+ nhưng không show CMND với người bán thuốc chính vì vậy A vẫn vẫn bảo mật được thông tin và quyền riêng tư nhưng vẫn chứng minh được mình trên 18+.
Ưu và nhược điểm của Zero Knowledge Proof
Ưu điểm
Scalability: Các giải pháp Zk Rollup sử dụng công nghệ ZKP để tăng thông lượng và khả năng mở rộng cho các Blockchain layer 1, một số dự án tiêu biểu là StarkNET, Loopring và Zksync.
Security: Công nghệ Zero knowledge proof (ZKP) giúp bảo mật những thông tin quan trọng trong giao dịch, vì vậy ngoài ứng dụng trong các layer 2 giúp tăng khả năng mở rộng. Công nghệ Zero knowledge (ZKP) còn được ứng dụng trong các lớp ứng dụng về bảo mật và quyền riêng tư, ví dụ: Monero, Zcash,…
Nhược điểm
Tốn nhiều tài nguyên: Các giao thức ZKP thường dựa trên các phương trình toán học phức tạp. Vì vậy, chúng yêu cầu một sức mạnh tính toán lớn để vận hành và tính toán. Điều này đồng nghĩa sẽ khó để các máy tính phổ thông có thể tham gia vào quá trình xác thực giao dịch.
Khó xây dựng: Một trong những ứng dụng chính Zero knowledge proof (ZKP) là sử dụng cho các công nghệ Layer 2 để cải thiện khả năng mở rộng cho Blockchain, nhưng ở thời điểm hiện tại, các ứng dụng của Zk Rollup hiện chỉ giới hạn trong các khoản thanh toán đơn giản và giao dịch.
So sánh ZK-snark và ZK-stark.
ZK-snark
zk-SNARK là viết tắt của (zero-knowledge succinct non-interactiveargument of knowledge).
Nếu giải thích từng khái nghiệm thì.
Zk-SNARKs mở rộng các Zero-Knowledge và cho phép chúng được sử dụng trong các blockchain với độ phức tạp tính toán giảm. Trong các giao dịch thông thường, khi một khoản thanh toán được gửi từ bên này sang bên kia, chi tiết của khoản thanh toán này sẽ hiển thị cho tất cả các node trên mạng. Điều này bao gồm tất cả các đầu vào và đầu ra cho giao dịch chứa thông tin về địa chỉ và số tiền công khai, nhưng với giao dịch Zero-Knowledge thông tin duy nhất mà người ta có thể thu thập được là giao dịch đã diễn ra. Không có thông tin về người gửi, người nhận hoặc số tiền.
Tuy nhiên, có một số vấn đề với zk-SNARKs. Đầu tiên là vấn đề thiết lập đáng tin cậy. Các proof dựa trên một chuỗi chung đảm bảo tính hợp pháp của các bằng chứng không có kiến thức. Nhiều người đã tham gia vào quá trình tạo ra chuỗi này.Qua đó sự ra đời của zk-STARKđược cho là giải quyết các vấn đề mà zk-SNARK chưa giải quyết được.
ZK-stark
zkEVM
zkEVM tăng cường sức mạnh cho giải pháp mở rộng Ethereum. Như chúng ta biết zk-Rollup được cho là giải pháp mở rộng trong trung và dài hạn của Ethereum với nhiều lợi thế như: khả năng mở rộng lên tới 2000TPS (gấp 4 lần optimistic rollup), tạo bằng chứng hợp lệ, chi phí thấp, chỉ mất 10 phút để rút tiền về layer1 trong khi Optimistic là 1 tuần. zkEVM nâng tầm giải pháp mở rộng zk-Rollup thông qua việc tương thích EVM, giúp các nhà phát triển dễ dàng tận dụng tài nguyên từ Ethereum.
zkEVM tận dụng tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp, hiệu quả vốn của công nghệ zk-Rollup và khả năng mang lại quyền riêng tư cao.
Hiện tại có một vài dự án đang sử dụng zkEVM :
Polygon Hermez
Polygon Hermez là một layer 2 zk-Rollup Để thực hiện việc này, mã bytecode EVM được biên dịch thành (micro opcodes) và được thực thi trong uVM một máy ảo sử dụng các bằng chứng zk-SNARK và zk-STARK để xác minh tính đúng đắn của việc thực thi chương trình.
zkSync
zkSync là một layer2 zk-Rollup tương thích với EVM do Matter Labs phát triển và được cung cấp bởi zkEVM của riêng nó. ZkSync đạt được khả năng tương thích với Ethereum bằng cách sử dụng chiến lược sau:
Scroll
Scroll làmột dự án mở rộng quy mô Ethereum sử dụng công nghệ zk-rollup và cũng triển khai ZKEVM như zk-sync vàPolygon Hermez.
Dự án non-EVM như starknet thay vì sử dụng ZK-EVM thì StarkNet lại sử dụng Warp để biên dịch ngôn ngữ Solidity sang Cairo và sử dụng máy ảo MidenVM.
BNB ZK-ROLLUP
Gần đấy chúng ta nghe tới cụng từ (BAS) BSC APPLICATION SIDECHAIN, BAS sẽ được triển khai theo nhiều cách khác nhau, bao gồm cả PoS sidechains và ZKRollups.
Tổng kết
Zero knowlegde proof hiện tại khó triển khai nhưng lại được người dùng đánh giá rất cao vì tính bảo mật và chi phí rẻ và những dự án làm zkp với 2 lựa chọn là ZK-SNARK và ZK-STARK nhưng hiện tại khá ít dự án triển khai zk-stark mặc dù công nghệ có ngon hơn zk-snark vì tốn nhiều tài nguyên hơn zk-snark và hiện tại zkp đang được hưởng ứng rất tốt và nhiều ông lớn. BNB chain cũng đã và đang nhập cuộc ZK-rollup và nhân tố quan trọng không hệ kém cạnh là ZKEVM giúp các nhà phát triển xây dựng và tích hợp dApp của mình trên nền tảng công nghệ zk bằng ngôn ngữ quen thuộc solidity.
Cảm ơn anh em đã đọc bài viết và đừng quên đăng ký các kênh thông tin của WeTAG nhé!