zk-SNARKs Teknolojisi Genel Bakış ve Blok Zinciri Alanındaki Uygulamaları
Özet
zk-SNARKs ( ZKP ), kriptografi alanında önemli bir atılım olarak, son yıllarda Blok Zinciri teknolojisinde geniş bir şekilde kullanılmaktadır. Bu makale, ZKP teknolojisinin son kırk yıl içindeki gelişim sürecini kapsamlı bir şekilde gözden geçirmekte, devre tabanlı ZKP teknolojisi, ZKVM, ZKEVM gibi yeni kavramları ve ZK Rollup gibi Katman 2 genişletme çözümlerini derinlemesine analiz etmektedir. Ayrıca, makalede ZK Coprocessor, ZKML, ZKThreads gibi öncü araştırma alanları da incelenmekte ve ZKP'nin Blok Zinciri sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini ve gizlilik korumasını artırma potansiyeli üzerine bir öngörüde bulunulmaktadır.
Bir, zk-SNARKs Temel Bilgisi
1. Genel Bakış
Sıfır Bilgi Kanıtları (ZKP), Goldwasser ve diğerleri tarafından 1985 yılında ortaya atılan, bilgi ifşa etmeden bir önermenin doğruluğunu doğrulama protokolüdür. Tamlık, güvenilirlik ve sıfır bilgi olmak üzere üç temel özelliği vardır. ZKP'nin temeli, kanıtlayıcının doğrulayıcıya belirli bir bilgiye sahip olduğunu kanıtlayabilmesidir; ancak bu bilgiyle ilgili herhangi bir bilgi ifşa etmemekteyiz.
2. zk-SNARKs örneği
Aşağıda bir basit zk-SNARKs örneği bulunmaktadır, kurulum, meydan okuma ve yanıt olmak üzere üç aşamayı içermektedir:
Aşama ayarı: Kanıtlayıcı gizli sayı s'yi seçer, v=gs mod p'yi hesaplar ve doğrulayıcıya gönderir.
Meydan Okuma Aşaması: Doğrulayıcı rastgele bir meydan okuma yeri a seçer ve bunu kanıtlayıcıya gönderir.
Yanıt aşaması: Kanıtlayıcı, a değerine göre g yanıtını hesaplar, doğrulayıcı g'nin belirli bir denklemi sağlayıp sağlamadığını kontrol eder.
Çoklu etkileşimler aracılığıyla, doğrulayıcılar kanıtlayıcının gizli s'ye sahip olduğundan emin olabilir, s'nin belirli değerini bilmeden.
İki, Etkileşimsiz zk-SNARKs
1. Arka Plan
Geleneksel ZKP genellikle çoklu etkileşim gerektirir, bu bazı uygulama senaryolarında pratik değildir. Etkileşimsiz sıfır bilgi kanıtı (NIZK)'in ortaya çıkışı bu sorunu çözmüştür.
2. NIZK'in gelişimi
Blum ve arkadaşları 1988 yılında NIZK kavramını ilk kez ortaya koymuş, kamu referans dizisi (CRS) modelini tanıtmıştır. Ardından, etkileşimli ZKP'yi etkileşimsiz hale getirmek için Fiat-Shamir dönüşümü gibi yöntemler önerilmiştir. Groth ve arkadaşlarının çalışmaları NIZK'nın kriptografi ve Blok Zinciri teknolojisindeki uygulamalarını daha da ileri götürmüştür.
Üç, Devre Tabanlı zk-SNARKs
1. Arka Plan
Devre tabanlı ZKP sistemleri, karmaşık hesaplama görevlerini yerine getirirken avantajlar sunmakta ve bu nedenle mevcut ZKP araştırmalarının odak noktası haline gelmektedir.
2. Devre modeli kavramı ve özellikleri
Devre modeli, hesaplama sürecini kapılar ve bağlantılardan oluşan bir devreye dönüştürür, esasen aritmetik devreler ve mantık devreleri olmak üzere iki ana türe ayrılır. Bu model, paralel işleme ve belirli türdeki hesaplama görevleri için uygundur.
3. zk-SNARKs'teki devre tasarımı ve uygulamaları
Devre tasarım süreci, sorun sunumu, devre optimizasyonu, çok terimli gösterim dönüşümü gibi adımları içerir. Mantıklı bir tasarım ile ZKP sisteminin verimliliği ve güvenliği artırılabilir.
4. Potansiyel Kusurlar ve Zorluklar
Devre karmaşıklığı, optimizasyon zorluğu, belirli görev uyumluluğu gibi faktörler, devre tabanlı zk-SNARKs sistemlerinin karşılaştığı ana zorluklar olmaya devam etmektedir.
Dört, zk-SNARKs Modeli
Bu bölüm, zkSNARK, Ben-Sasson modeli, Pinocchio modeli, Bulletproofs gibi çeşitli ZKP modellerini tanıtmaktadır. Bu modellerin her birinin kendine özgü özellikleri vardır ve farklı uygulama alanlarına uygundur.
Beş, zk-SNARKs Sanal Makinesi'nin Genel Görünümü ve Gelişimi
1. Arka Plan
ZKVM, ZKP sisteminin bir uygulama yöntemi olarak, sanal makine programı aracılığıyla zk-SNARKs üretmeyi hedeflemektedir.
2. Mevcut ZKVM'nin sınıflandırması
Temel olarak üç tür vardır: Ana akım ZKVM, EVM eşdeğer ZKVM ve zk-SNARKs optimizasyonlu ZKVM.
3. Ön Uç ve Arka Uç Paradigması
ZKP sistemi genellikle ön ve arka uç olmak üzere iki parçaya ayrılır, ön uç sorun sunumundan sorumludur, arka uç ise kanıt üretimi ve doğrulama ile ilgilenir.
4. ZKVM Paradigmasının Avantajları ve Dezavantajları
ZKVM, mevcut komut kümesini kullanma ve çoklu programları destekleme gibi avantajlara sahipken, aynı zamanda genel maliyetlerin yüksek olması ve yüksek maliyetli işlemler gibi zorluklarla da karşı karşıyadır.
Altı, zk-SNARKs Ethereum Sanal Makinesi'nin Genel Görünümü ve Gelişimi
1. Arka Plan
ZKEVM, akıllı sözleşme yürütmelerinin doğruluğunu doğrulamak ve işlem gizliliğini korumak için Ethereum için tasarlanmıştır.
ZK Rollup, işlemleri zincir dışı gerçekleştirip geçerlilik kanıtları üreterek işlem işleme verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.
3. ZK Rollup'un optimizasyon yönü
Başlıca şunları içerir: şifreleme algoritmalarının hesaplanmasının optimize edilmesi, Optimistic ve ZK Rollup karışımı, özel ZK EVM geliştirilmesi ve donanım optimizasyonu gibi alanlar.
Sekiz, zk-SNARKs'in Gelecek Gelişim Yönleri
1. Hesaplama ortamının gelişimini hızlandırmak
ZK-ASIC ve ZKCoprocessor gibi teknolojilerin gelişimini içerir.
2. ZKML'nin ortaya çıkışı ve gelişimi
ZKML, ZKP ve makine öğrenimi teknolojilerini birleştirerek, gizlilik koruma hesaplamaları için yeni olanaklar sunmaktadır.
3. ZKP genişletme teknolojisi ile ilgili gelişmeler
ZKThreads ve ZK Sharding gibi teknolojilerin ortaya çıkması, Blok Zinciri'nin ölçeklenmesi için yeni bir yaklaşım sunmaktadır.
4. ZKP arasındaki etkileşimlerin gelişimi
ZK State Channels ve ZK Omnichain Interoperability Protocol gibi teknolojiler, çapraz zincir etkileşiminin gelişimini desteklemektedir.
Dokuz, Sonuç
Bu makale, ZKP teknolojisinin gelişim sürecini ve Blok Zinciri alanındaki uygulamalarını kapsamlı bir şekilde gözden geçiriyor ve ZKP'nin Blok Zinciri sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini ve gizlilik korumasını artırmadaki büyük potansiyelini gösteriyor. Teknolojinin sürekli ilerlemesiyle, ZKP'nin daha geniş alanlarda önemli bir rol oynaması bekleniyor.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
7 Likes
Reward
7
6
Repost
Share
Comment
0/400
AllInAlice
· 07-20 11:42
Bu teknoloji gerçekten ilginç.
View OriginalReply0
degenonymous
· 07-20 00:43
Aman, bakması bile zor, yine de l2 kurtuluşu lazım.
View OriginalReply0
Layer3Dreamer
· 07-20 00:42
teorik olarak konuşursak, döngüsel snark bileşenliği burada gerçek bir oyun değiştirici...
View OriginalReply0
PanicSeller
· 07-20 00:38
Bu lanet proje yükseliş gösterdi, bana söylemediğimi sakın ha.
View OriginalReply0
Web3ExplorerLin
· 07-20 00:22
hipotez: zk teknolojisi, matematiği açıklamadan 5 yaşındaki birine kuantum fiziği öğretmek gibidir... gerçekten şaşırtıcı
zk-SNARKs teknolojisi kapsamlı bir inceleme: Temelden Blok Zinciri uygulama öncülüğüne
zk-SNARKs Teknolojisi Genel Bakış ve Blok Zinciri Alanındaki Uygulamaları
Özet
zk-SNARKs ( ZKP ), kriptografi alanında önemli bir atılım olarak, son yıllarda Blok Zinciri teknolojisinde geniş bir şekilde kullanılmaktadır. Bu makale, ZKP teknolojisinin son kırk yıl içindeki gelişim sürecini kapsamlı bir şekilde gözden geçirmekte, devre tabanlı ZKP teknolojisi, ZKVM, ZKEVM gibi yeni kavramları ve ZK Rollup gibi Katman 2 genişletme çözümlerini derinlemesine analiz etmektedir. Ayrıca, makalede ZK Coprocessor, ZKML, ZKThreads gibi öncü araştırma alanları da incelenmekte ve ZKP'nin Blok Zinciri sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini ve gizlilik korumasını artırma potansiyeli üzerine bir öngörüde bulunulmaktadır.
Bir, zk-SNARKs Temel Bilgisi
1. Genel Bakış
Sıfır Bilgi Kanıtları (ZKP), Goldwasser ve diğerleri tarafından 1985 yılında ortaya atılan, bilgi ifşa etmeden bir önermenin doğruluğunu doğrulama protokolüdür. Tamlık, güvenilirlik ve sıfır bilgi olmak üzere üç temel özelliği vardır. ZKP'nin temeli, kanıtlayıcının doğrulayıcıya belirli bir bilgiye sahip olduğunu kanıtlayabilmesidir; ancak bu bilgiyle ilgili herhangi bir bilgi ifşa etmemekteyiz.
2. zk-SNARKs örneği
Aşağıda bir basit zk-SNARKs örneği bulunmaktadır, kurulum, meydan okuma ve yanıt olmak üzere üç aşamayı içermektedir:
Aşama ayarı: Kanıtlayıcı gizli sayı s'yi seçer, v=gs mod p'yi hesaplar ve doğrulayıcıya gönderir.
Meydan Okuma Aşaması: Doğrulayıcı rastgele bir meydan okuma yeri a seçer ve bunu kanıtlayıcıya gönderir.
Yanıt aşaması: Kanıtlayıcı, a değerine göre g yanıtını hesaplar, doğrulayıcı g'nin belirli bir denklemi sağlayıp sağlamadığını kontrol eder.
Çoklu etkileşimler aracılığıyla, doğrulayıcılar kanıtlayıcının gizli s'ye sahip olduğundan emin olabilir, s'nin belirli değerini bilmeden.
İki, Etkileşimsiz zk-SNARKs
1. Arka Plan
Geleneksel ZKP genellikle çoklu etkileşim gerektirir, bu bazı uygulama senaryolarında pratik değildir. Etkileşimsiz sıfır bilgi kanıtı (NIZK)'in ortaya çıkışı bu sorunu çözmüştür.
2. NIZK'in gelişimi
Blum ve arkadaşları 1988 yılında NIZK kavramını ilk kez ortaya koymuş, kamu referans dizisi (CRS) modelini tanıtmıştır. Ardından, etkileşimli ZKP'yi etkileşimsiz hale getirmek için Fiat-Shamir dönüşümü gibi yöntemler önerilmiştir. Groth ve arkadaşlarının çalışmaları NIZK'nın kriptografi ve Blok Zinciri teknolojisindeki uygulamalarını daha da ileri götürmüştür.
Üç, Devre Tabanlı zk-SNARKs
1. Arka Plan
Devre tabanlı ZKP sistemleri, karmaşık hesaplama görevlerini yerine getirirken avantajlar sunmakta ve bu nedenle mevcut ZKP araştırmalarının odak noktası haline gelmektedir.
2. Devre modeli kavramı ve özellikleri
Devre modeli, hesaplama sürecini kapılar ve bağlantılardan oluşan bir devreye dönüştürür, esasen aritmetik devreler ve mantık devreleri olmak üzere iki ana türe ayrılır. Bu model, paralel işleme ve belirli türdeki hesaplama görevleri için uygundur.
3. zk-SNARKs'teki devre tasarımı ve uygulamaları
Devre tasarım süreci, sorun sunumu, devre optimizasyonu, çok terimli gösterim dönüşümü gibi adımları içerir. Mantıklı bir tasarım ile ZKP sisteminin verimliliği ve güvenliği artırılabilir.
4. Potansiyel Kusurlar ve Zorluklar
Devre karmaşıklığı, optimizasyon zorluğu, belirli görev uyumluluğu gibi faktörler, devre tabanlı zk-SNARKs sistemlerinin karşılaştığı ana zorluklar olmaya devam etmektedir.
Dört, zk-SNARKs Modeli
Bu bölüm, zkSNARK, Ben-Sasson modeli, Pinocchio modeli, Bulletproofs gibi çeşitli ZKP modellerini tanıtmaktadır. Bu modellerin her birinin kendine özgü özellikleri vardır ve farklı uygulama alanlarına uygundur.
Beş, zk-SNARKs Sanal Makinesi'nin Genel Görünümü ve Gelişimi
1. Arka Plan
ZKVM, ZKP sisteminin bir uygulama yöntemi olarak, sanal makine programı aracılığıyla zk-SNARKs üretmeyi hedeflemektedir.
2. Mevcut ZKVM'nin sınıflandırması
Temel olarak üç tür vardır: Ana akım ZKVM, EVM eşdeğer ZKVM ve zk-SNARKs optimizasyonlu ZKVM.
3. Ön Uç ve Arka Uç Paradigması
ZKP sistemi genellikle ön ve arka uç olmak üzere iki parçaya ayrılır, ön uç sorun sunumundan sorumludur, arka uç ise kanıt üretimi ve doğrulama ile ilgilenir.
4. ZKVM Paradigmasının Avantajları ve Dezavantajları
ZKVM, mevcut komut kümesini kullanma ve çoklu programları destekleme gibi avantajlara sahipken, aynı zamanda genel maliyetlerin yüksek olması ve yüksek maliyetli işlemler gibi zorluklarla da karşı karşıyadır.
Altı, zk-SNARKs Ethereum Sanal Makinesi'nin Genel Görünümü ve Gelişimi
1. Arka Plan
ZKEVM, akıllı sözleşme yürütmelerinin doğruluğunu doğrulamak ve işlem gizliliğini korumak için Ethereum için tasarlanmıştır.
2. ZKEVM'nin Çalışma Prensibi
ZKEVM, işleme günlüklerini işleyerek, ZK kanıtları üreterek ve kanıtları birleştirerek işlevini gerçekleştirir.
3. ZKEVM'nin uygulanma süreci
Veri elde etme, veri işleme, kanıt oluşturma, yinelemeli kanıt ve kanıt gönderme gibi adımları içerir.
4. ZKEVM'nin Özellikleri
Temel olarak işlem işleme kapasitesini artırma, gizlilik koruma ve verimli doğrulama gibi özellikleri içermektedir.
Yedi, zk-SNARKs İkinci Katman Ağı Planı Genel Bakış ve Gelişim
1. Arka Plan
ZK Rollup, Ethereum Layer 2 ölçeklendirme çözümü olarak, Blok Zinciri ölçeklenebilirlik sorunlarını çözmeyi amaçlamaktadır.
2. ZK Rollup'un çalışma mekanizması
ZK Rollup, işlemleri zincir dışı gerçekleştirip geçerlilik kanıtları üreterek işlem işleme verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.
3. ZK Rollup'un optimizasyon yönü
Başlıca şunları içerir: şifreleme algoritmalarının hesaplanmasının optimize edilmesi, Optimistic ve ZK Rollup karışımı, özel ZK EVM geliştirilmesi ve donanım optimizasyonu gibi alanlar.
Sekiz, zk-SNARKs'in Gelecek Gelişim Yönleri
1. Hesaplama ortamının gelişimini hızlandırmak
ZK-ASIC ve ZKCoprocessor gibi teknolojilerin gelişimini içerir.
2. ZKML'nin ortaya çıkışı ve gelişimi
ZKML, ZKP ve makine öğrenimi teknolojilerini birleştirerek, gizlilik koruma hesaplamaları için yeni olanaklar sunmaktadır.
3. ZKP genişletme teknolojisi ile ilgili gelişmeler
ZKThreads ve ZK Sharding gibi teknolojilerin ortaya çıkması, Blok Zinciri'nin ölçeklenmesi için yeni bir yaklaşım sunmaktadır.
4. ZKP arasındaki etkileşimlerin gelişimi
ZK State Channels ve ZK Omnichain Interoperability Protocol gibi teknolojiler, çapraz zincir etkileşiminin gelişimini desteklemektedir.
Dokuz, Sonuç
Bu makale, ZKP teknolojisinin gelişim sürecini ve Blok Zinciri alanındaki uygulamalarını kapsamlı bir şekilde gözden geçiriyor ve ZKP'nin Blok Zinciri sistemlerinin verimliliğini, güvenliğini ve gizlilik korumasını artırmadaki büyük potansiyelini gösteriyor. Teknolojinin sürekli ilerlemesiyle, ZKP'nin daha geniş alanlarda önemli bir rol oynaması bekleniyor.