Погружаемся в приватность вместе с Aleo
Приветствую всех, продолжаем изучать и погружаться в приватность вместе с Aleo и другими приватными блокчейнами.
Можно сказать, что бум или шумиха вокруг приватных блокчейнов началась в конце 2021- начале 2022 года. Да, можно сказать, что мы уже давно знаем про Monero, Dash, Zcash, но сейчас приватность(конфиденциальность) в криптовалюте, крипто мире приобретает совсем другое значение, более важное. На данный момент, очень широко распространено внедрение доказательств с нулевым разглашением (ZKP). Эта технология обеспечивает превосходную прозрачность, неизменность и конфиденциальность, но как именно ZKP это делает?
В последнее десятилетие технология блокчейн получила признание за ее многочисленные применения в самых разных секторах. Не важно в какой области-здравоохранение, логистика, производство автомобилей, кажется, что у каждой есть вариант использования блокчейн технологии.
Доказательства с нулевым разглашением (ZKP)
Доказательства с нулевым разглашением (ZKP) вышли на первый план как одно из трех возможных решений для обеспечения конфиденциальности информации, которой обмениваются в блокчейне. Другие — безопасные многосторонние вычисления (sMPC) и доверенные среды выполнения (TEE). Все эти три метода обеспечивают конфиденциальность информации, которой обмениваются в блокчейне. Каждый из этих методов имеет различные варианты использования, ограничения и технические характеристики. Так что же такое ZKP? Простыми словами, это доказательство одной стороны определенной информации другой стороне, не раскрывая рассматриваемые данные. Это значит, что передаваемые данные никакая 3 сторона не узнает. Алекс доказывает Нику, что он знает X, и даже Ник ничего не узнает о содержании X, не говоря уже о какой-либо третьей стороне!
Доказательство с нулевым разглашением должно соответствовать трем условиям:
- Полнота : истинное утверждение приведет к тому, что честный проверяющий (тот, кто правильно следует протоколу) будет уверен в правдивости фактов в том виде, в каком их представляет честный доказывающий.
- Надежность : вероятность того, что честный проверяющий примет ложное утверждение, выдвинутое нечестным проверяющим, ничтожно мала.
- Нулевое разглашение : истинное утверждение не раскрывает никакой дополнительной информации, кроме правдивости утверждения. Само утверждение является доказательством правдивости секретов. Это не требует никакого другого взаимодействия между доказывающим и проверяющим.
Существует два основных типа доказательств с нулевым разглашением:
- Интерактивные доказательства с нулевым разглашением: в ZKP доказывающий и проверяющий взаимодействуют несколько раз. Проверяющий бросает вызов доказывающему, который дает ответы на эти вопросы, до тех пор, пока верификатор не будет убежден.
- Не интерактивные доказательства с нулевым разглашением : в ZKP этого типа доказательство, предоставленное доказывающим, может быть проверено верификатором только один раз в любое время. Этот тип ZKP требует большей вычислительной мощности, чем интерактивные ZKP.
Каждый, кто знаком с блокчейном или живет в крипто мире, знаком с терминами zk-SNARKS и zk-STARKS.
Напомню, технологии доказательства с нулевым разглашением позволяют одной стороне доказать другой стороне, что они что-то знают, при этом доказывающему не нужно передавать информацию самому, чтобы доказать свои знания. Это и технология повышения конфиденциальности, поскольку они сокращают объем информации, которая должна быть предоставлена между пользователями, и технология масштабирования, поскольку они позволяют проверять доказательства с более высокой скоростью, поскольку они не содержат полного объема информации.
Двумя наиболее убедительными технологиями с нулевым разглашением на рынке сегодня являются zk-STARK и zk-SNARK. Обе являются аббревиатурами для метода, с помощью которого две стороны доказывают свои знания: zk-STARK обозначает масштабируемый прозрачный аргумент знания с нулевым разглашением, а zk-SNARK обозначает краткий не интерактивный аргумент знания с нулевым разглашением. Кроме того, обе эти технологии с нулевым разглашением по своей природе не интерактивны, что означает, что код может быть развернут и действовать автономно.
Очень важно понимать, что на данный момент существует множество различных конструкций этих неинтерактивных аргументов с нулевым разглашением. Самые известные из них это zk-SNARKS и zk-STARKS, но не стоит забывать о Sonic, PlonK, Marlin и других.
В следующей статье, я разберу более подробно zk-SNARKS и zk-STARKS.
Как у любой технологии, есть плюсы и минусы, ZKP не исключение.
Каковы проблемы можно выделить доказательств с нулевым разглашением? Можно сказать, что есть 2 более бросающиеся в глаза:
- Нет 100% гарантии: даже если вероятность проверки верификатором, в то время как доказывающий лжет, может быть значительно низкой, ZKP не гарантирует, что утверждение действительно на 100%. Как я писал выше, вероятность того, что доказывающий солжет, уменьшается с каждой проверкой, но никогда не может достичь нуля. Таким образом, доказательства с нулевым разглашением не являются фактическими доказательствами в математическом смысле.
- Интенсивность вычислений: Используемые алгоритмы требуют больших вычислительных ресурсов, поскольку требуют много взаимодействий между верификатором и доказывающим (в интерактивных ZKP) или требуют больших вычислительных возможностей (в неинтерактивных ZKP). Это делает ZKP непригодными для медленных или мобильных устройств.
Но как Aleo решает проблему конфиденциальности?
В Aleo zkCloud решает одну из самых сложных проблем, стоящих перед блокчейнами на сегодняшний день: дилемму конфиденциальности.
Например, в общедоступной цепочке блоков выполнение программы происходит в глобальной «виртуальной машине», управляемой каждым сетевым узлом. Это означает, что каждый узел в сети должен пересчитывать каждый шаг данной программы. Можно с уверенностью сказать, что это неэффективно, а также снижает скорость и увеличивает затраты для конечного пользователя. Возможности конфиденциальности ограничены, поскольку эта виртуальная машина должна иметь доступ к соответствующей информации.
zkCloud Aleo преодолевает эти ограничения, отделяя время выполнения приложения от состояния, поддерживаемого блокчейном. В сочетании с силой доказательств с нулевым разглашением это позволяет Aleo обеспечить полную программируемость и конфиденциальность, а также высокую пропускную способность транзакций по сравнению с моделью виртуальной машины в цепочке.
Благодаря zkCloud отдельные объекты взаимодействуют друг с другом посредством защищенных транзакций.
Несмотря на то, что программы выполняются в zkCloud с разной степенью сложности, единственное, что когда-либо видно узлам в сети Aleo, — это «тени», отбрасываемые экранированными транзакциями, выполняемыми в zkCloud. Поскольку доказательства с нулевым разглашением ничего не раскрывают об их содержимом, когда эти узлы (или другие третьи лица) видят защищенную транзакцию, отправленную в цепочку. Говоря простым языком, можно увидеть, что что-то происходит, но подробности никто не знает, например кто и кому передает определенную сумму. Это можно узнать, если намеренно открыть доступ.
Одно важное отличие Aleo от других сетей, таких как Ethereum, заключается в том, что комиссии в сети Aleo рассчитываются заранее. В Aleo нет понятия «газ», что делает программы непредсказуемо дорогими для запуска на Ethereum. В то время как в Aleo все заранее знают, сколько кредитов Aleo потребуется для запуска данной программы.
В чем преимущество перехода Aleo на POS?
POS обеспечит точность блоков, то есть после создания блока он не вернется. Таким образом, будет обеспечен лучший опыт для пользователей приложений. Потому что ему не придется ждать более одного блока, чтобы думать, что транзакции окончательные.
Совместимость с другими блокчейнами станет намного проще.
Некоторые проблемы с децентрализацией, будут решены.
Aleo переходит на механизм PoS, но команда сохраняет механизм PoSW, сетевые блоки Aleo больше не будут основаны на PoSW.
Обычно, только валидатор может получить вознаграждение за блок в сети PoS, но команда внесла изменения: часть вознаграждения за блок будет предоставлена проверяющему, поэтому, хотя Aleo перешел на PoS, проверяющий все равно может получить вознаграждение.
Можно выделить два основных преимущества метода PoS: эффективность и экономия энергии. Эффективность означает более быстрые транзакции, финализацию и лучшую масштабируемость. Финализация — момент, когда транзакция навсегда вписывается в блокчейн.
Очень часто утверждают, что минусом PoS является недостаточная децентрализация, при которой крупные держатели токенов контролируют их основную часть и могут влиять на сеть.