zk-SNARKs teknolojisinin gelişimi ve uygulama özeti

Tarihsel Gelişim

Sıfır Bilgi Kanıtı sistemi, 1985 yılında Goldwasser, Micali ve Rackoff'un öncü makalesine dayanmaktadır. Bu makale, etkileşimli sistemlerde, en az bilgi alışverişi ile beyanların doğruluğunu kanıtlama olasılığını araştırmaktadır. Erken dönem sıfır bilgi kanıtı sistemleri, verimlilik ve pratiklik açısından yetersizdi ve yalnızca teorik düzeyde kalıyordu. Son on yılda, kriptografinin kripto para alanında yükselmesiyle birlikte, sıfır bilgi kanıtı önemli bir araştırma yönü haline geldi.

Önemli突破包括:

• 2010 yılında Groth, kısa eşleşme etkileşimsiz zk-SNARKs önerdi.
• 2013'teki Pinocchio protokolü sıkıştırma kanıtı ve doğrulama süresi
• 2016 yılında Groth16, kanıt boyutunu küçültüp doğrulama verimliliğini artırdı
• 2017'de Bulletproofs, güvenilir kurulum gerektirmeyen kısa kanıtlar sundu.
• 2018 yılında zk-STARKs önerilen post-kuantum güvenli protokol

Diğer önemli gelişmeler arasında PLONK, Halo2 gibi projeler de bulunmaktadır.

Ana Uygulamalar

zk-SNARKs, gizlilik koruma ve ölçeklenebilirlik açısından iki ana alanda uygulanmaktadır.

gizlilik koruma

Temsilci projeler şunlardır:

• Zcash: İşlem gizliliği sağlamak için zk-SNARKs kullanır
• Monero: Bulletproofs algoritmasını kullanıyor
• Tornado Cash: Ethereum tabanlı karıştırıcı havuzu

Gizli işlemlerin zorluğu nispeten düşük, ancak gerçek uygulama beklentilerin altında kaldı.

genişletme

zk-SNARKs, ölçeklendirme konusunda geniş bir şekilde uygulanmaktadır; örneğin, Mina birinci katman ağ uygulamaları ve çeşitli ikinci katman ağları için ZK-rollup çözümleri.

ZK-rollup temel prensibi:

1. Sequencer işlemleri paketler
2. Aggregatör işlemleri birleştirir ve kanıt oluşturur
3. Kanıtı bir katman ağında doğrulama ve durum güncellemesi için gönderin.

Ana akım ZK-rollup projeleri arasında StarkNet, zkSync, Aztec, Polygon Hermez gibi projeler bulunmaktadır. Teknik yol haritası esas olarak SNARK ve STARK arasında seçim yapmakta ve EVM uyumluluğu ile ilgilidir.

Temel Prensipler

zk-SNARKs örneği olarak, uygulanma adımları şunlardır:

1. Sorunu devreye dönüştürmek
2. Devre R1CS biçimine dönüştürülür
3. R1CS'in QAP biçimine dönüştürülmesi
4. Güvenilir ayar parametrelerini oluşturun
5. zk-SNARKs oluşturma ve doğrulama

zk-SNARKs, bütünlük, güvenilirlik ve sıfır bilgi olmak üzere üç özelliği karşılamalıdır.

Genel olarak, zk-SNARKs teknolojisi hızla gelişmekte olup, gizlilik ve ölçeklenebilirlik alanında büyük bir potansiyel sergilemektedir. Gelecekte daha fazla alanda yaygın olarak kullanılması beklenmektedir.