Le système moderne des zk-SNARKs a ses origines dans un article coécrit en 1985 par Goldwasser, Micali et Rackoff. Cet article explore la quantité de connaissances nécessaire à échanger pour prouver la véracité d'une assertion par le biais d'interactions multiples dans un système interactif. Si un échange de connaissances à zéro connaissance peut être réalisé, on parle de zk-SNARKs. Ce système interactif ne peut être considéré comme correct qu'en termes de probabilité, et non comme étant strictement prouvable mathématiquement.
Pour surmonter les limitations des systèmes interactifs, les systèmes non interactifs (NP) ont vu le jour, offrant une complétude et devenant un choix idéal pour les zk-SNARKs. Les premiers systèmes de zk-SNARKs manquaient d'efficacité et de praticité, restant principalement au niveau théorique. Au cours de la dernière décennie, avec l'essor de la cryptographie dans le domaine des cryptomonnaies, les zk-SNARKs ont connu un développement rapide, devenant une direction de recherche importante.
La percée clé des zk-SNARKs est le papier publié par Groth en 2010, qui a établi la base théorique. En 2015, Zcash a adopté un système de zk-SNARKs pour garantir la confidentialité des transactions, marquant une avancée importante sur le plan applicatif. Par la suite, les zk-SNARKs ont été combinés avec des contrats intelligents, élargissant encore les cas d'utilisation.
Parmi les réalisations académiques importantes, on trouve : le protocole Pinocchio de 2013, l'algorithme Groth16 de 2016, les Bulletproofs de 2017, et les zk-STARKs de 2018. Ces réalisations ont continuellement optimisé la taille des preuves, l'efficacité de la vérification, etc., et ont propulsé le développement des zk-SNARKs.
II. Les principales applications des zk-SNARKs
Les deux applications les plus répandues des zk-SNARKs sont la protection de la vie privée et l'extensibilité. Les projets de transactions privées tels que Zcash et Monero ont suscité beaucoup d'attention après leur lancement, mais la demande réelle a été inférieure aux attentes. Ces dernières années, avec le passage d'Ethereum à une approche d'extensibilité centrée sur les rollups, les solutions d'extensibilité basées sur les zk-SNARKs sont redevenues au centre de l'attention.
transactions privées
Les transactions privées ont déjà plusieurs projets concrets, comme Zcash et Tornado utilisant zk-SNARKs, et Monero utilisant Bulletproof. Prenons Zcash comme exemple, son processus de transaction comprend des étapes telles que la configuration du système, la génération de clés, le minting, la génération de preuves de transaction, la vérification et la réception. Cependant, Zcash présente également des limitations, telles que la difficulté d'échelle basée sur le modèle UTXO et un faible taux d'utilisation des transactions privées.
Tornado utilise un design de pool de mélange unique, basé sur le réseau Ethereum, offrant une meilleure polyvalence. Il utilise zk-SNARKs pour assurer la protection de la confidentialité des transactions, garantissant que seules les pièces déposées peuvent être retirées, et que les pièces ne peuvent pas être retirées plusieurs fois, entre autres caractéristiques.
mise à l'échelle
Les applications des zk-SNARKs en matière de scalabilité sont principalement les zk-rollups. Les zk-rollups comprennent deux types de rôles : le Sequencer et l'Aggregator. Le Sequencer est responsable de l'emballage des transactions, tandis que l'Aggregator fusionne un grand nombre de transactions pour générer des rollups et créer des zk-SNARKs, afin de mettre à jour l'état de la couche 1.
Les zk-rollups ont l'avantage de frais faibles et d'une finalité rapide, mais ils font également face à des défis tels qu'un volume de calcul important et des configurations de sécurité complexes. Les projets zk-rollup les plus courants incluent StarkNet, zkSync, Aztec Connect et Polygon Hermez, chacun ayant ses propres caractéristiques en termes de voie technologique et de compatibilité EVM.
La compatibilité EVM est un enjeu clé dans le développement des zk-rollups. Les projets doivent trouver un équilibre entre la convivialité des preuves à divulgation nulle de connaissance et la compatibilité EVM ; certains projets choisissent d’être complètement compatibles avec les codes d’opération EVM, tandis que d’autres conçoivent de nouvelles machines virtuelles pour concilier les deux. Les progrès techniques récents ont considérablement amélioré la compatibilité EVM, ce qui devrait favoriser la prospérité de l'écosystème de développement.
Trois, le principe de base des zk-SNARKs
zk-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) est un protocole de preuve à zéro connaissance largement utilisé. Il possède des caractéristiques telles que la propriété de zéro connaissance, la concision, la non-interactivité, la fiabilité et la fiabilité des connaissances.
Le processus de preuve de Groth16 zk-SNARKs comprend principalement les étapes suivantes :
Convertir le problème en circuit
Convertir le circuit en forme de Système de Contraintes de Rang 1 (R1CS) ( ).
Convertir R1CS en QAP(Programme Arithmétique Quadratique)
Établir un cadre de confiance, générer une clé de preuve et une clé de vérification
Générer et vérifier les preuves zk-SNARKs
Ce processus implique des principes mathématiques complexes et des techniques cryptographiques, qui constituent la base de la réalisation de zk-SNARKs efficaces.
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IntrovertMetaverse
· 07-20 08:37
Je ne comprends pas mais je trouve ça très sophistiqué.
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RektHunter
· 07-19 21:00
J'ai la tête qui tourne, je vais boire de l'alcool.
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Ser_APY_2000
· 07-19 00:54
De quoi il s'agit, j'ai mal à la tête.
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Anon32942
· 07-17 19:31
Pourquoi a-t-on l'impression que tout le monde parle de zk, un peu comme si c'était une mode ?
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GasFeeCrier
· 07-17 19:19
Des frais de gas sans fin.
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WalletWhisperer
· 07-17 19:18
hmm... fascinant de voir comment les preuves zk ont évolué d'une pure mathématique à une mécanique de chaîne réelle... les schémas comportementaux sont indéniables à vrai dire
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BearMarketBuilder
· 07-17 19:12
Comprendre que la technologie sous-jacente est le véritable dieu.
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HalfPositionRunner
· 07-17 19:10
Zero-knowledge ? Oh là là, je ne comprends pas et je m'en vais.
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WenMoon42
· 07-17 19:03
Le jour où L2 sera vraiment appliqué, chacun aura un zk.
Histoire du développement de la technologie des zk-SNARKs : des percées théoriques aux applications d'extension Layer2.
Développement et applications des zk-SNARKs
I. L'évolution historique des zk-SNARKs
Le système moderne des zk-SNARKs a ses origines dans un article coécrit en 1985 par Goldwasser, Micali et Rackoff. Cet article explore la quantité de connaissances nécessaire à échanger pour prouver la véracité d'une assertion par le biais d'interactions multiples dans un système interactif. Si un échange de connaissances à zéro connaissance peut être réalisé, on parle de zk-SNARKs. Ce système interactif ne peut être considéré comme correct qu'en termes de probabilité, et non comme étant strictement prouvable mathématiquement.
Pour surmonter les limitations des systèmes interactifs, les systèmes non interactifs (NP) ont vu le jour, offrant une complétude et devenant un choix idéal pour les zk-SNARKs. Les premiers systèmes de zk-SNARKs manquaient d'efficacité et de praticité, restant principalement au niveau théorique. Au cours de la dernière décennie, avec l'essor de la cryptographie dans le domaine des cryptomonnaies, les zk-SNARKs ont connu un développement rapide, devenant une direction de recherche importante.
La percée clé des zk-SNARKs est le papier publié par Groth en 2010, qui a établi la base théorique. En 2015, Zcash a adopté un système de zk-SNARKs pour garantir la confidentialité des transactions, marquant une avancée importante sur le plan applicatif. Par la suite, les zk-SNARKs ont été combinés avec des contrats intelligents, élargissant encore les cas d'utilisation.
Parmi les réalisations académiques importantes, on trouve : le protocole Pinocchio de 2013, l'algorithme Groth16 de 2016, les Bulletproofs de 2017, et les zk-STARKs de 2018. Ces réalisations ont continuellement optimisé la taille des preuves, l'efficacité de la vérification, etc., et ont propulsé le développement des zk-SNARKs.
II. Les principales applications des zk-SNARKs
Les deux applications les plus répandues des zk-SNARKs sont la protection de la vie privée et l'extensibilité. Les projets de transactions privées tels que Zcash et Monero ont suscité beaucoup d'attention après leur lancement, mais la demande réelle a été inférieure aux attentes. Ces dernières années, avec le passage d'Ethereum à une approche d'extensibilité centrée sur les rollups, les solutions d'extensibilité basées sur les zk-SNARKs sont redevenues au centre de l'attention.
transactions privées
Les transactions privées ont déjà plusieurs projets concrets, comme Zcash et Tornado utilisant zk-SNARKs, et Monero utilisant Bulletproof. Prenons Zcash comme exemple, son processus de transaction comprend des étapes telles que la configuration du système, la génération de clés, le minting, la génération de preuves de transaction, la vérification et la réception. Cependant, Zcash présente également des limitations, telles que la difficulté d'échelle basée sur le modèle UTXO et un faible taux d'utilisation des transactions privées.
Tornado utilise un design de pool de mélange unique, basé sur le réseau Ethereum, offrant une meilleure polyvalence. Il utilise zk-SNARKs pour assurer la protection de la confidentialité des transactions, garantissant que seules les pièces déposées peuvent être retirées, et que les pièces ne peuvent pas être retirées plusieurs fois, entre autres caractéristiques.
mise à l'échelle
Les applications des zk-SNARKs en matière de scalabilité sont principalement les zk-rollups. Les zk-rollups comprennent deux types de rôles : le Sequencer et l'Aggregator. Le Sequencer est responsable de l'emballage des transactions, tandis que l'Aggregator fusionne un grand nombre de transactions pour générer des rollups et créer des zk-SNARKs, afin de mettre à jour l'état de la couche 1.
Les zk-rollups ont l'avantage de frais faibles et d'une finalité rapide, mais ils font également face à des défis tels qu'un volume de calcul important et des configurations de sécurité complexes. Les projets zk-rollup les plus courants incluent StarkNet, zkSync, Aztec Connect et Polygon Hermez, chacun ayant ses propres caractéristiques en termes de voie technologique et de compatibilité EVM.
La compatibilité EVM est un enjeu clé dans le développement des zk-rollups. Les projets doivent trouver un équilibre entre la convivialité des preuves à divulgation nulle de connaissance et la compatibilité EVM ; certains projets choisissent d’être complètement compatibles avec les codes d’opération EVM, tandis que d’autres conçoivent de nouvelles machines virtuelles pour concilier les deux. Les progrès techniques récents ont considérablement amélioré la compatibilité EVM, ce qui devrait favoriser la prospérité de l'écosystème de développement.
Trois, le principe de base des zk-SNARKs
zk-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) est un protocole de preuve à zéro connaissance largement utilisé. Il possède des caractéristiques telles que la propriété de zéro connaissance, la concision, la non-interactivité, la fiabilité et la fiabilité des connaissances.
Le processus de preuve de Groth16 zk-SNARKs comprend principalement les étapes suivantes :
Ce processus implique des principes mathématiques complexes et des techniques cryptographiques, qui constituent la base de la réalisation de zk-SNARKs efficaces.