صحت بخشی از اطلاعات را می‌توان با استفاده از اثبات دانش صفر (ZKP)، یک تکنیک رمزنگاری، بدون افشای خود اطلاعات، انجام داد. از این روش می‌توان برای بهبود حریم خصوصی و امنیت استفاده کرد؛ به همین خاطر اهمیت آن در بلاک چین، ارزهای دیجیتال و امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) افزایش یافته است.
اثبات دانش صفر در حال حاضر توسط بسیاری از پروژه‌های دیفای استفاده می‌شوند تا به مشتریان حریم خصوصی و امنیت بهتری برای خدماتی مانند وام دادن، وام گرفتن و تجارت ارائه دهند. برخی از بلاک‌چین‌های لایه ۱ در ال اضافه کردن رول آپ‌های مبتنی بر ZKP یا zkEVM به خود هستند. با رشد مورد انتظار در محبوبیت برنامه‌های بلاک چین و وب ۳، پیش‌بینی می‌شود که اثبات دانش صفر در این زمینه‌ها اهمیت بیشتری پیدا کند. در ادامه این مقاله قرار است به بررسی نحوه کار این روش اثبات بپردازیم.
اثبات دانش صفر چگونه کار می‌کند؟
روشی برای اثبات صحت یک گزاره به طرف دیگر (تأیید‌کننده) بدون افشای اطلاعات اضافی، به عنوان اثبات دانش صفر ( Zero Knowledge Proof ) شناخته می‌شود. استفاده از این روش برای زمانی که اطلاعات حساس است و اثبات‌کننده نمی‌خواهد تأیید‌کننده به آن دسترسی داشته باشد، بسیار مفید است.
تأیید‌کننده می‌تواند از اثبات ریاضی ارائه شده توسط اثبات‌کننده برای تعیین صحت اطلاعات استفاده کند. اگرچه آن‌ها قادر به جمع‌آوری مجدد داده‌های اصلی با استفاده از اثبات نیستند. برای درک بهتر تونلی با در‌های A و B را در نظر بگیرید. گذرگاه منفرد از طریق تونل توسط یک در قفل شده که نیاز به کد مخفی دارد مسدود شده است و عبور از انتهای تونل (A به B) را برای کسی غیرممکن می‌کند. از آنجایی که تنها شما کد را می‌دانید می‌خواهید به خانم ایکس که می‌خواهد وارد تونل شود، کد مخفی را بدهید.
قبل از اینکه کد را به او بدهید، از او می‌خواهید که مبلغی را پرداخت کند، اما او از شما می‌خواهد که ابتدا به او ثابت کنید که کد را می‌دانید. او می‌تواند این کار را در این مثال با مشاهده ورود شما به یکی از ورودی‌ها و خروج از دیگری در حالی که او در مقابل تونل‌ایستاده است، انجام دهد. به این ترتیب او از صحت اطلاعات شما مطمئن می‌شود.
چرا باید از روش اثبات صفر استفاده کنیم؟
استفاده روزافزون بلاک چین و ارز دیجیتال از مدارک دانش صفر نتیجه افزایش نیاز به امنیت و ناشناس بودن در تراکنش‌های آنلاین است. ZKPها می‌توانند تقاضا برای روشی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها بدون افشای اطلاعات حساس را پر کنند زیرا فناوری بلاک چین و ارزهای دیجیتال محبوبیت پیدا می‌کنند.
از آنجایی که پروتکل‌های متعددی با استفاده از ZKP معرفی شده‌اند و بلاک چین‌های قابل توجهی مجموعه‌ای با دانش صفر توسعه داده‌اند، اثبات‌های دانش صفر توجه و علاقه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. بیش از ۲۰ درصد از کل سخنرانی‌ها در کنفرانس DevCon ۲۰۲۲ درباره اثبات دانش صفر بود، که نشانه‌ای قطعی از محبوبیت این فناوری است.
پیشرفت‌های کلیدی اثبات دانش صفر
استفاده رو به رشد از zk-SNARKها، نوع خاصی از ZKP، یکی از پیشرفت‌های مهم در اثبات دانش صفر است. برنامه‌های متعدد دیفای، از جمله تراکنش‌های توکن خصوصی و وام‌دهی و استقراض محافظت‌شده، به طور گسترده‌ای از zk-SNARK استقبال کرده‌اند. یکی دیگر از پیشرفت‌های مهم در اثبات‌های دانش صفر، تأکید بیشتر بر عملکرد و مقیاس‌پذیری از طریق zkRoll-ups است.
zk-SNARKs
نوع خاصی از اثبات دانش صفر که تأیید یک بیانیه را بدون افشای هیچ اطلاعاتی در مورد خود بیانیه ممکن می‌سازد، به عنوان zk-SNARKs شناخته می‌شود.
ارز دیجیتال Zcash و سیستم پرداخت مبتنی بر بلاک چین JP Morgan Chase قبلاً از zk-SNARK استفاده کرده‌اند. ناگفته نماند از این روش، برای احراز هویت ایمن کلاینت‌ها در سرور‌ها استفاده شده است.
zkRoll-ups
به منظور مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاک‌چین، zkRoll-ups امکان دسته‌بندی چندین تراکنش را در یک تراکنش واحد و اساسی‌تر فراهم می‌کند که متعاقباً به بلاک چین اضافه می‌شود. به عنوان مثال، در سال ۲۰۲۲، BNB Chain اولین شبکه آزمایشی zkBNB خود را بر اساس معماری zkRoll-up معرفی کرد.
zkBNB خارج از زنجیره، این توانایی را دارد که تعداد زیادی از تراکنش‌ها را در یک دسته واحد گروه‌بندی کند و یک اثبات رمزنگاری که صحت هر تراکنش را نشان می‌دهد، تولید کند. برای محیط‌های مقیاس بالا و با تأخیر کم، zkRoll-up ترکیبی بین مقیاس‌پذیری و امنیت ارائه می‌کند.
موارد استفاده از اثبات دانش صفر
اثبات دانش صفر موارد استفاده متعددی دارد که برخی از آن‌ها قبلاً به وقوع پیوسته‌اند؛ در حالی که پیش‌بینی می‌شود برخی دیگر در آینده نزدیک این کار را انجام دهند. موارد استفاده عمده ZKP شامل موارد زیر است:
تأیید هویت آنلاین
هویت کاربران را می‌توان با استفاده از اثبات دانش صفر و بدون افشای هیچ گونه اطلاعات شخصی حساس تأیید کرد. این می‌تواند در برنامه‌هایی مانند سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی مفید باشد، جایی که تأیید هویت رأی‌دهندگان بدون به خطر انداختن ناشناس بودن آن‌ها مهم است.
تراکنش‌های محافظت از حریم خصوصی
فعال کردن تراکنش‌ها با محافظت از حریم خصوصی یکی از محبوب‌ترین برنامه‌ها برای اثبات دانش صفر در ارزهای دیجیتال است. کاربران می‌توانند تراکنش‌ها را در صرافی غیرمتمرکز (DEX) با استفاده از برنامه غیرمتمرکز MantaPay (DApp) شبکه Manta با استفاده از ZKP بدون افشای نام یا مشخصات تراکنش‌هایشان انجام دهند. کاربران همچنان می‌توانند در این پلتفرم تراکنش‌ها را انجام دهند و در عین حال ناشناس بودن خود را حفظ کنند.
معاملات محافظت شده
Zcash یک ارز دیجیتال است که از اثبات دانش صفر برای فعال کردن تراکنش‌های محافظت شده استفاده می‌کند. در چنین تراکنش‌هایی، آدرس‌های فرستنده و گیرنده، و همچنین مبالغ تراکنش، از بلاک چین عمومی پنهان می‌شوند و حریم خصوصی بیشتری را برای کاربران فراهم می‌کنند.
تأیید مالکیت با توکنیزاسیون
از اثبات دانش صفر نیز می‌توان برای توکن کردن دارایی‌ها و تأیید اثبات مالکیت آن‌ها استفاده کرد. به عنوان مثال، یک ملک را می‌توان به گونه‌ای توکنیزه کرد که هر کسی بتواند بدون افشای هیچ اطلاعات اضافی در فضای باز، مالک آن را تأیید کند.
انطباق جهانی
ممکن است برای پلتفرم‌های غیرمتمرکز رعایت قوانین سختگیرانه‌ای که برخی کشور‌ها برای تنظیم جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌های مالی دارند، چالش برانگیز باشد. اطلاعات لازم را می‌توان در حالی که از طرف‌های خارجی محرمانه باقی می‌ماند، با استفاده از اثبات دانش صفر در اختیار تنظیم‌کنندگان قرار داد.
این ممکن است با پر کردن شکاف بین پلتفرم‌های غیرمتمرکز و مؤسسات مالی مرسوم، پایبندی به مقررات در کشور‌های مختلف را برای DeFi آسان‌تر کند.
آینده اثبات دانش صفر
اثبات دانش صفر احتمالاً در آینده نوآوری‌های فناوری جدیدی را به همراه خواهد داشت. برخی از پیشرفت‌های آتی مرتبط با ZKP عبارتند از:
لایه‌های حریم خصوصی زنجیره‌ای
با گسترش و تغییر اکوسیستم بلاک چین و دیفای، قابلیت همکاری بین شبکه‌های مختلف بلاک چین ضروری می‌شود. تراکنش‌ها ممکن است در بسیاری از شبکه‌های بلاک چین انجام شود و در عین حال از حریم خصوصی طرفین به لطف لایه‌های حریم خصوصی متقابل محافظت می‌شود.
zk-STARKs
یکی دیگر از مواردی که در این لیست قرار دارد، محبوبیت روزافزون zk-STARKها، نوع جدیدی از اثبات دانش صفر که تصور می‌شود از zk-SNARK مؤثرتر و ایمن‌تر باشد، است،. یکی دیگر از مزایای zk-STARKها نسبت به zk-SNARKها این است که اولی نیازی به تنظیم قابل اعتماد ندارد و می‌تواند سریعتر تأیید شود.
جعبه ابزار کاربر پسند
از آنجایی که فناوری اثبات دانش صفر پیچیده، هر تیم توسعه‌ای تجربه کار با آن را ندارد. این مشکل با جعبه ابزار کاربر پسند
حل شده است. توسعه‌دهندگان از همه زمینه‌ها با کمک ابزار‌های کاربر پسند ZKP می‌توانند از این فناوری راحت‌تر استفاده کنند.
معایب اثبات دانش صفر
اثبات دانش صفر راهی جدید برای تأیید صحت داده‌ها در عین حفظ حریم خصوصی هستند، اما اطمینان کاملی را ارائه نمی‌دهند. اگرچه احتمال بسیار کمی وجود دارد که اثبات‌کننده دروغ می‌گوید، مصرف‌کنندگان باید مطلع شوند که ZKPها خطاناپذیر نیستند.
الگوریتم‌هایی که توسط اثبات‌های دانش صفر استفاده می‌شوند نیز قدرت پردازش زیادی را می‌طلبند. برخی از انواع ZKP به محاسبات فشرده نیاز دارند زیرا آن‌ها به تعاملات متعدد بین تأیید‌کننده‌ها و اثبات‌کننده‌ها نیاز دارند. برخی دیگر الگوریتم‌های محاسباتی بسیار فشرده‌ای دارند که ممکن است کاربرد ZKPها را محدود کند.
کلام آخر
اثبات‌های دانش صفر به دلیل ویژگی‌های متمایز محافظت از حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری به سرعت محبوبیت پیدا می‌کنند. گسترش استفاده از این فناوری در بلاک چین، ارزهای رمزنگاری شده و دیفای احتمالاً منجر به ارائه خدمات پیشرفته‌تر می‌شود که به طور قابل توجهی به نفع مشتریان است. پیش‌بینی می‌شود که اثبات‌های دانش صفر در ساختن اکوسیستم‌های DApp که ایمن‌تر، خصوصی‌تر و مؤثرتر هستند، ضروری باشند.
نکته: این مطلب هیچ‌گونه پیشنهاد خرید، فروش یا سرمایه‌گذاری نیست و صرفا جهت آشنا شدن شما کاربران عزیز با ارزهای دیجیتال ارائه شده است و ارزتودی در قبال آن مسئولیتی ندارد.
