Конфиденциальность встречает скорость: как технологии нулевых знаний (ZK) формируют будущее Web3

Основная ценность технологии нулевых знаний (ZK)

Технология нулевых знаний (ZK-технология) является не просто простым инструментом шифрования; ее истинная инновация заключается в балансе между конфиденциальностью и проверяемостью. В традиционных блокчейнах, чтобы подтвердить определенные данные, вы должны их видеть, в то время как ZK позволяет вам "доказать знание, не раскрывая его." Это особенно важно в чувствительных сценариях: личная идентичность, финансовые записи и корпоративные секреты могут быть проверены с минимальным раскрытием.

Кроме того, выполняя большое количество вычислений вне цепочки и только отправляя "доказательство" в основную цепочку, технология ZK может значительно повысить пропускную способность блокчейн-системы и решить проблему масштабируемости.

ZK-Rollup и zkEVM: Механизм масштабирования

ZK-Rollup в настоящее время является самым зрелым приложением: он обрабатывает сотни транзакций вне цепи, а затем генерирует нулевые "доказательства действительности", которые подаются в основную цепь для проверки, что значительно экономит газ и увеличивает скорость.

С развитием технологий появился zkEVM (ZK Виртуальная Машина, поддерживающая смарт-контракты Ethereum), что позволяет разработчикам создавать смарт-контракты в знакомой среде Solidity или EVM, наслаждаясь при этом масштабируемостью и безопасностью, обеспечиваемыми ZK.

Эти решения активно продвигаются несколькими командами, что указывает на быстрое развитие экосистемы Web3 Layer 2.

Применение ZK в области конфиденциальности и идентификации

Помимо масштабируемости, приватная идентичность (DID) является важным направлением применения технологии ZK. Недавние исследования предлагают создать децентрализованную идентификационную структуру с использованием ZK, где пользователи могут доказать свой "возраст старше 18" или "наличие определенных квалификаций" без раскрытия своей истинной идентичности.

Например, в разрешённом блокчейне с помощью zk-SNARK можно достичь приватного выполнения смарт-контрактов: участники могут выполнять транзакции или логику контракта, не раскрывая конкретные параметры, предоставляя только ZK-доказательство.

Кроме того, применение ZK к парадигме федеративного обучения позволяет обучать модели машинного обучения на нескольких узлах, используя ZK для доказательства того, что участники действительно выполняли работу, не раскрывая данные для обучения.

Последние исследования в области: Доказательство в реальном времени и децентрализованный консенсус

Недавно некоторые команды сделали значительные шаги в области "доказательства с нулевым разглашением в реальном времени". Например, проект Brevis объявил о Pico Prism: он может генерировать доказательства на уровне блока за секунды на высокопроизводительных графических процессорах, что означает, что валидаторы могут быстрее проверять новые блоки, не повторяя все транзакции.

Существует также исследование, изучающее интеграцию ZK в механизмы консенсуса, такие как использование ZK PoT (Доказательство Обучения) для проверки вкладов участников в федеративное обучение, тем самым достигая конфиденциального и децентрализованного консенсуса.

Анализ рисков и вызовов

Несмотря на широкие перспективы, технология ZK не лишена рисков:

• Стоимость вычислений: Генерация доказательств все еще требует много ресурсов, особенно для сложных цепей или крупных систем.
• Проблема доверенной настройки: Некоторые системы zk-SNARK все еще полагаются на доверенную настройку, и если она будет скомпрометирована, безопасность будет под угрозой.
• Доступность данных: Для определенных моделей ZK-Rollup недоступность оффлайн-данных может повлиять на безопасность пользователей.
• Экологическая совместимость: Хотя zkEVM развивается, не вся логика смарт-контрактов / децентрализованных приложений (dApps) идеально совместима.
• Зависимость от аппаратного обеспечения и централизация: Высокопроизводительное генерирование ZK может зависеть от мощной вычислительной мощности или специализированного оборудования, что может ограничить распределенное участие.

Будущее: от второго уровня к первому уровню

Смотря в будущее, технология ZK может быть применена не только для масштабирования второго уровня, но и проникнуть в первый уровень: с созреванием доказательств в реальном времени, валидацией легких клиентов и децентрализованными механизмами консенсуса, основная цепочка может перейти к модели "легкая верификация + ZK доказательство", что в корне оптимизирует эффективность и пороги участия.

Кроме того, в сочетании с Web3-идентичностью, кроссчейновой совместимостью, приватным финансированием и многим другим, технология ZK станет основой для создания следующего поколения децентрализованных приложений. Мы, возможно, вступаем в "новую эпоху блокчейна, управляемую ZK."