Изучаем ZK вместе с ALEO: Системы на основе учетных регистров (ledger-based systems) и универсальные структуры общего ссылочного набора (SRS)
1. Введение в системы на основе учетных регистров (ledger-based systems)
1.1 Определение и основные характеристики
Системы на основе учетных регистров, или ledger-based systems, — это децентрализованные системы, в которых информация о транзакциях и состояниях хранится в виде учетной книги (регистра). Эта учетная книга является неизменяемой, что значит, что добавленные записи не могут быть изменены или удалены без создания новой записи, обозначающей этот факт.
Основные характеристики:
1.Децентрализация:
В большинстве случаев системы на основе учетных регистров оперируют без центрального контролирующего органа или интермедиария.
2. Неизменяемость:
Как уже упоминалось, один раз добавленные записи не могут быть изменены без отражения этого в учетной книге.
3. Прозрачность:
Все транзакции и их история доступны всем участникам сети.
4. Безопасность:
Благодаря криптографическим механизмам, таким как хэширование и цифровые подписи, данные защищены от несанкционированных изменений и вмешательств.
1.2 Применение в системах P2P: Bitcoin и Ethereum
Биткоин — это первая и наиболее известная криптовалюта, работающая на технологии учетного регистра. Основное назначение Bitcoin — это создание децентрализованной платежной системы, где участники могут пересылать деньги друг другу без посредников. Все транзакции Bitcoin записываются в блокчейн — цепочку блоков, где каждый блок содержит список транзакций за определенный период времени.
Ethereum — это платформа, которая расширяет концепцию учетного регистра, предоставляя функциональность “умных контрактов”. Это программы, которые автоматически выполняются на блокчейне при выполнении определенных условий. Ethereum позволяет разработчикам создавать децентрализованные приложения на своей платформе, используя учетные регистры для записи и верификации транзакций.
1.3 Развитие и актуальность в современной индустрии
С момента создания Bitcoin в 2009 году интерес к учетным регистрам значительно вырос. Многие компании и исследователи начали искать возможности применения этой технологии в различных областях, от финансов и медицины до логистики и правительственных служб.
Актуальность учетных регистров в современной индустрии объясняется несколькими факторами:
1. Повышенная безопасность:
Благодаря криптографическим механизмам учетные регистры предоставляют высокий уровень защиты данных.
2. Прозрачность:
Компании и организации могут предоставить прозрачность своих операций для клиентов и регуляторов.
3. Снижение затрат:
Учетные регистры могут уменьшить затраты на посредников и ускорить процессы, особенно в финансовой сфере.
Таким образом, учетные регистры продолжают оставаться в центре внимания как инновационная технология, способная радикально изменить многие сферы нашей жизни.
2. Погружение в доказательства с нулевым разглашением с сохранением знаний (zkSNARKs)
2.1 Определение и суть zkSNARKs
Доказательства с нулевым разглашением с сохранением знаний (zkSNARKs) — это форма криптографического доказательства, позволяющего одной стороне (доказывающему) убедить другую сторону (верификатора) в истинности определенного утверждения, не раскрывая никакой дополнительной информации о доказываемом утверждении. “zk” означает “нулевое знание”, что подразумевает, что верификатор не получает никакой информации о самом утверждении, а только убеждается в его истинности.
Суть zkSNARKs заключается в обеспечении высокой степени конфиденциальности, при этом доказывающий может не раскрывать свои данные, но при этом убеждать верификатора в их истинности.
2.2 Основные алгоритмы: настройка, доказатель и верификатор
1. Настройка (Setup):
Этап настройки — это предварительная фаза, в которой генерируется общий параметр для доказывающего и верификатора. Этот параметр затем используется для создания доказательства и его проверки.
2. Доказатель (Prover):
Доказывающий создает доказательство того, что он знает определенную информацию, не раскрывая ее. Этот процесс включает в себя вычисления и использование общего параметра из фазы настройки.
3. Верификатор (Verifier):
После получения доказательства от доказывающего, верификатор проверяет его достоверность. Если доказательство корректно, верификатор убежден в истинности утверждения доказывающего, не получая никакой дополнительной информации о самой сущности этого утверждения.
2.3 Применение в криптовалютах: пример ALEO
ALEO — это больше чем криптовалюта, однако в данном контексте рассмотрим ее именно с этой стороны.Это криптовалюта, которая пока работает в тестовой сети. Она использует zkSNARKs для обеспечения конфиденциальности транзакций. В то время как многие криптовалюты, такие как Bitcoin, имеют публичные регистры транзакций, в ALEO детали транзакции, такие как отправитель, получатель и сумма, остаются приватными.
Благодаря использованию zkSNARKs, ALEO позволяет пользователям совершать транзакции без раскрытия суммы транзакции или сторон, участвующих в ней, при этом обеспечивая верификацию транзакций и их законность.
2.4 Недавние исследования и универсальные SRS
В последние годы было много исследований по улучшению и оптимизации zkSNARKs. Одним из наиболее значимых достижений является внедрение универсальных структур общего ссылочного набора (SRS). Универсальные SRS позволяют использовать одну и ту же настройку для множества различных утверждений, что делает процесс более эффективным и устойчивым.
Эти исследования и инновации открывают двери для новых возможностей применения zkSNARKs в различных областях, от криптовалют до защищенных вычислений и цифровой идентификации.
Оставайтесь любознательными, продолжайте учиться и углубляйтесь в экосистему Aleo — путешествие только начинается. Присоединяйтесь к сообществу здесь:
