Was ist der Unterschied zwischen ZK-Snarks und ZK-Starks?

Verständnis von Null-Knowledge-Beweisen

In der Welt der Kryptowährungen und der Blockchain -Technologie sind Datenschutz und Skalierbarkeit zwei kritische Herausforderungen. Zero-Knowledge Proofs (ZKPS) bieten eine vielversprechende Lösung, indem es einer Partei einer anderen beweisen kann, dass sie einen Wert oder ein Geheimnis kennen, ohne die tatsächlichen Informationen zu enthüllen. Zwei der bekanntesten Arten von Null-Wissen-Proofs sind ZK-Snarks und ZK-Starks . Während beide darauf abzielen, die Privatsphäre und Effizienz zu verbessern, unterscheiden sie sich jedoch erheblich in ihren zugrunde liegenden kryptografischen Prinzipien und Leistungsmerkmalen.

Was sind ZK-Snarks?

ZK-SNARKS steht für Zero-Knowledge Locints, nicht interaktives Wissensargument . Dieses Protokoll ermöglicht es einem Prover, einen Überprüfer davon zu überzeugen, dass er bestimmte Informationen besitzt, ohne die Informationen selbst offenzulegen. Die wichtigsten Funktionen sind:

• Prägnanz : Die Beweisgröße ist klein und schnell zu überprüfen.
• Nicht-Interaktivität : Es erfordert keine Hin- und Her-Kommunikation zwischen Prover und Verifier.
• Zero-Knowledge : Es werden keine Informationen über die Eingabe angezeigt.

ZK-SNARKs werden in von Privatsphäre fokussierten Kryptowährungen wie ZCASH verwendet, um abgeschirmte Transaktionen zu ermöglichen. Sie verlassen sich jedoch auf ein vertrauenswürdiges Setup , was ein erheblicher Nachteil ist. Während dieses Setups wird eine Reihe von kryptografischen Parametern erzeugt, und wenn das Setup kompromittiert ist, können Angreifer Beweise vornehmen.

Was sind ZK-Starks?

ZK-Starks , das für das skalierbare transparente Argument von Wissen über null kenntnissen steht, sind eine Entwicklung der ZKP-Technologie. Im Gegensatz zu ZK-Snarks sind ZK-Starks transparent und benötigen kein vertrauenswürdiges Setup. Stattdessen verlassen sie sich auf kollisionsresistente Hash-Funktionen , was sie vor Quantenangriffen sicherer macht.

Einige der herausragenden Merkmale von ZK-Starks umfassen:

• Transparenz : Es ist kein vertrauenswürdiges Setup erforderlich.
• Skalierbarkeit : Beweise können für große Berechnungen effizienter generiert werden.
• Quantenwiderstand : Sie basieren auf einer Hash-basierten Kryptographie, die in einer Welt nach dem Quantum als sicherer angesehen wird.

Diese Eigenschaften machen ZK-Starks für Anträge besonders attraktiv, die ein hohes Maß an Sicherheit und Dezentralisierung erfordern, wie z. B. Schicht-2-Skalierungslösungen für Ethereum.

Schlüsselunterschiede zwischen ZK-Snarks und ZK-Starks

Die Hauptunterschiede zwischen ZK-Snarks und ZK-Starks liegen in ihren kryptografischen Grundlagen, Leistung und Vertrauensannahmen.

• Trusted Setup vs. Transparenz : ZK-Snarks erfordern eine vertrauenswürdige Einrichtungsphase, die eine Sicherheitsanfälligkeit sein kann, wenn sie nicht ordnungsgemäß ausgeführt werden. Im Gegensatz dazu sind ZK-Starks transparent und erfordern kein vertrauenswürdiges Setup.

• Beweisgröße und Überprüfungszeit : ZK-Snarks erzeugen kleinere Beweise und haben schnellere Überprüfungszeiten, was sie für Blockchains mit begrenzter Datenkapazität geeignet macht. ZK-Starks erzeugen jedoch größere Beweise, sind jedoch schneller für komplexe Berechnungen.

• Quantenwiderstand : ZK-SNARKs stützen sich auf die Kryptographie der elliptischen Kurve, die anfällig für Quantum-Computing-Angriffe ist. ZK-Starks verwenden Hash-Funktionen, die als quantenresistent angesehen werden.

• Skalierbarkeit : ZK-Starks sind aufgrund ihrer Fähigkeit, größere Berechnungen effizient zu behandeln, skalierbarer, so dass sie ideal für Anwendungen mit hohem Durchsatz sind.

Anwendungsfälle und Anwendungen

Sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks werden im Blockchain-Ökosystem verwendet, um die Privatsphäre und Skalierbarkeit zu verbessern. Ihre Anwendungsfälle unterscheiden sich jedoch aufgrund ihrer Merkmale.

• ZK-SNARKs werden häufig in Datenschutzmünzen wie ZCASH und in dezentralen Identitätssystemen verwendet, bei denen kleine Beweisgrößen und eine schnelle Überprüfung von entscheidender Bedeutung sind.

• ZK-Starks gewinnt an Schicht-2-Lösungen wie Starkware an Traktion gewonnen, die eine skalierbare und private Infrastruktur für Ethereum aufbauen. Ihre Transparenz und Skalierbarkeit machen sie ideal für Anwendungen, bei denen die Minimierung und Leistung von Vertrauenszahlen von entscheidender Bedeutung sind.

Darüber hinaus werden ZK-Starks für dezentrale Finanzierung (DEFI) und Lieferkettenverfolgung untersucht, bei denen die Datenintegrität und die Recheneffizienz von wesentlicher Bedeutung sind.

Leistung und Kompromisse

Beim Vergleich der Leistung von ZK-Snarks und ZK-Starks entstehen mehrere Kompromisse.

• Prover Time : ZK-Starks haben im Allgemeinen eine schnellere Prover-Zeit für komplexe Berechnungen, was für Anwendungen mit großen Datensätzen von Vorteil ist.

• Überprüfungszeit : ZK-Snarks bieten schnellere Überprüfungszeiten, was für Blockchains mit begrenzter Berechnungskapazität auf Ketten vorteilhaft ist.

• Speicheranforderungen : ZK-Starks erzeugen größere Beweise als ZK-Snarks, was für Systeme mit begrenztem Speicherplatz ein Problem sein kann.

• Sicherheitsannahmen : ZK-Starks gelten aufgrund ihrer Abhängigkeit von gut etablierten Hash-Funktionen als sicherer, während ZK-Snarks von kryptografischen Annahmen abhängen, die möglicherweise für zukünftige Fortschritte bei der Berechnung anfällig sein können.

Häufig gestellte Fragen

F: Können ZK-Snarks und ZK-Starks in einem System zusammen verwendet werden? Ja, Hybridsysteme können je nach Anwendungsfall beide Protokolle verwenden. Beispielsweise können ZK-Snarks zur schnellen Überprüfung in eingeschränkten Umgebungen verwendet werden, während ZK-Starks für groß angelegte Berechnungen verwendet werden können, die Transparenz erfordern.

F: Warum ist die vertrauenswürdige Einrichtung von ZK-Snarks ein Sorge? Wenn die anfänglichen Parameter nicht sicher zerstört werden, können böswillige Schauspieler gefälschte Beweise erzeugen. Dies untergräbt die Integrität und Vertrauenswürdigkeit des gesamten Systems.

F: Welches eignet sich eher für die Skalierung von Ethereum? ZK-Starks werden aufgrund ihrer Skalierbarkeit, Transparenz und Kompatibilität mit intelligenten Verträgen zunehmend für die Skalierung von Ethereum bevorzugt.

F: Sind ZK-Starks völlig immun gegen Quantenangriffe? Während sie resistenter sind als ZK-Snarks, ist kein kryptografisches System zu 100% immun. Das Hash-basierte Design von ZK-Starks macht sie jedoch erheblich widerstandsfähiger gegenüber Quantenbedrohungen.