Was sind ZK-Snarks und ZK-Starks und wie unterscheiden sie sich?

Einführung in Zero-Knowledge-Beweise

Zero-Knowledge-Proofs (ZKPS) sind kryptografische Methoden, die es einer Partei ermöglichen, einer anderen zu beweisen, dass eine Aussage wahr ist, ohne zusätzliche Informationen zu enthüllen. In der Welt der Kryptowährungen sind ZKPS besonders wertvoll für die Verbesserung der Privatsphäre und Sicherheit. Zwei prominente Arten von ZKPs sind ZK-Snarks und ZK-Starks . Diese Technologien ermöglichen es, die Transaktionen ohne Offenlegung der Transaktionsdetails zu validieren, sodass sie für Blockchains wie ZCASH von Privatsphäre von entscheidender Bedeutung sind.

ZK-SNARKS verstehen

ZK-SNARKs , die für Zero-Knowledge Loccints-nicht-interaktives Wissensargument stehen, sind eine Art ZKP, mit dem eine Partei bestimmte Informationen beweisen kann, ohne sie zu enthüllen. Zu den Hauptmerkmalen von ZK-Snarks gehören ihre Prägnanz und Nichtinteraktivität, was bedeutet, dass der Beweis schnell und ohne weitere Kommunikation zwischen dem Prover und dem Verifizierer überprüft werden kann.

Im Kontext von Kryptowährungen werden ZK-Snarks verwendet, um Transaktionen auf der Blockchain zu validieren, ohne den Absender, den Empfänger oder den übertragenen Betrag anzugeben. Dies wird durch einen komplexen mathematischen Prozess erreicht, bei dem ein Beweis erstellt wird, der von jedem im Netzwerk überprüft werden kann.

Um zu verstehen, wie ZK-Snarks funktionieren, berücksichtigen Sie die folgenden Schritte:

• Setup -Phase : Es wird eine gemeinsame Referenzzeichenfolge (CRS) erzeugt, mit der Beweise erstellt und überprüfen. Diese Phase ist entscheidend und muss sicher erfolgen, um Schwachstellen zu verhindern.
• Proof -Generierung : Der Prover verwendet die CRS, um einen Beweis zu generieren, dass eine bestimmte Aussage wahr ist. Dieser Beweis ist prägnant und kann generiert werden, ohne die zugrunde liegenden Daten zu enthüllen.
• Überprüfung : Der Verifizierer verwendet die CRS, um den Beweis zu überprüfen. Wenn der Beweis gültig ist, kann der Überprüfer zuversichtlich sein, dass die Aussage wahr ist, ohne die Details zu kennen.

ZK-Starks verstehen

ZK-Starks oder null-kenner skalierbare transparente Wissensargumente sind eine andere Art von ZKP, die ähnliche Datenschutzleistungen bietet, jedoch mit unterschiedlichen technischen Merkmalen. Zu den wichtigsten Merkmalen von ZK-Starks gehören ihre Skalierbarkeit und Transparenz, was bedeutet, dass sie kein vertrauenswürdiges Setup benötigen und größere Berechnungen effizienter verarbeiten können.

Im Kryptowährungsraum werden ZK-Starks verwendet, um die Privatsphäre und Skalierbarkeit von Blockchain-Transaktionen zu verbessern. Sie sind besonders nützlich für Anwendungen, die einen hohen Durchsatz und eine geringe Latenz erfordern.

Der Prozess der Verwendung von ZK-Starks umfasst die folgenden Schritte:

• Proof -Generierung : Der Prover erzeugt einen Beweis dafür, dass eine bestimmte Berechnung korrekt durchgeführt wurde. Dieser Beweis ist skalierbar und kann große Berechnungen bewältigen.
• Überprüfung : Der Überprüfer überprüft den Beweis mit öffentlich verfügbaren Informationen. Der Überprüfungsprozess ist transparent und erfordert kein vertrauenswürdiges Setup.

Schlüsselunterschiede zwischen ZK-Snarks und ZK-Starks

Während sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks keine Beweise für keine Wissenswissen liefern, gibt es mehrere wichtige Unterschiede zwischen ihnen:

• Trusted Setup : ZK-Snarks erfordern eine vertrauenswürdige Einrichtungsphase, die ein potenzielles Sicherheitsrisiko sein kann, wenn sie nicht korrekt ausgeführt werden. Im Gegensatz dazu erfordern ZK-Starks kein vertrauenswürdiges Setup, was sie transparenter und sicherer macht.
• Skalierbarkeit : ZK-Starks sind skalierbarer und können größere Berechnungen effizienter verarbeiten als ZK-Snarks. Dies macht sie für Anwendungen geeignet, die einen hohen Durchsatz erfordern.
• Beweisgrößen- und Überprüfungszeit : ZK-Snarks haben in der Regel kleinere Beweisgrößen und schnellere Überprüfungszeiten im Vergleich zu ZK-Starks. Der Unterschied in der Überprüfungszeit wird jedoch weniger signifikant, wenn die Größe der Berechnung zunimmt.
• Kryptografische Annahmen : ZK-Snarks basieren auf der Kryptographie der elliptischen Kurve, die auf bestimmten mathematischen Annahmen basiert. ZK-STARKS hingegen verlassen sich auf Hash-Funktionen und gelten als nachquantal.

Anwendungen in Kryptowährungen

Sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks wurden in verschiedenen Kryptowährungen implementiert, um die Privatsphäre und Skalierbarkeit zu verbessern. Beispielsweise verwendet ZCash ZK-Snarks, um private Transaktionen zu ermöglichen, während Starkware ZK-Starks nutzt, um die Skalierbarkeit von Ethereum zu verbessern.

In ZCASH können Benutzer ihre Transaktionen mit ZK-SNARKS schützen, sodass sie beweisen können, dass eine Transaktion gültig ist, ohne dass Details angezeigt werden. Diese Funktion hat Zcash zu einer beliebten Wahl für Benutzer gemacht, die die Privatsphäre priorisieren.

Starkware hingegen verwendet ZK-Starks, um skalierbare Lösungen für Ethereum zu erstellen. Ihre Technologie, die als Starknet bekannt ist, ermöglicht die Ausführung komplexer Berechnungen außerhalb des Kettens und die Einreichung von Beweisen für die Kette, wodurch der Durchsatz des Ethereum-Netzwerks erheblich erhöht wird.

Technische Implementierung von ZK-Snarks und ZK-Starks

Die Implementierung von ZK-Snarks und ZK-Starks in einer Kryptowährung beinhaltet mehrere technische Schritte. Hier ist ein detaillierter Blick darauf, wie diese Technologien in Blockchain -Systeme integriert werden:

• Implementierung von Zk-Snarks :

  • Setup : Generieren Sie eine gemeinsame Referenzzeichenfolge (CRS) unter Verwendung eines sicheren Multi-Party-Berechnungsprotokolls. Dieser Schritt ist entscheidend, um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten.
  • Schaltungsdesign : Definieren Sie die Berechnung, die als Schaltung nachgewiesen werden muss. Dies beinhaltet die Konvertierung der Berechnung in eine Reihe logischer Tore.
  • Proof -Generierung : Verwenden Sie den Schaltkreis und die CRS, um einen Beweis zu erzeugen. Dies beinhaltet die Lösung eines komplexen mathematischen Problems, das prägnant verifiziert werden kann.
  • Überprüfung : Implementieren Sie einen Verifizierungsalgorithmus, der den Beweis mit den CRS überprüft. Dieser Algorithmus sollte effizient und in der Lage sein, den Beweis schnell zu überprüfen.

• Implementierung von ZK-Starks :

  • Schaltungsdesign : Definieren Sie die Berechnung als Schaltung. ZK-Starks verwenden jedoch einen anderen Schalttyp, der als arithmetischer Schaltkreis bezeichnet wird.
  • Proof -Generierung : Erzeugen Sie einen Beweis mit dem Arithmetikkreis. Dies beinhaltet die Erstellung einer Reihe von Verpflichtungen und Beweisen, die transparent überprüft werden können.
  • Überprüfung : Implementieren Sie einen Verifizierungsalgorithmus, der den Beweis mit öffentlich verfügbaren Informationen überprüft. Dieser Algorithmus sollte skalierbar sein und in der Lage sein, große Berechnungen effizient zu bewältigen.

Häufig gestellte Fragen

F: Können ZK-Snarks und ZK-Starks in einem einzelnen Blockchain-System zusammen verwendet werden?

A: Ja, es ist möglich, sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks in einem einzigen Blockchain-System zu verwenden, abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung. Beispielsweise könnte eine Blockchain ZK-Snarks für kleinere, häufigere Transaktionen und ZK-Starks für größere, komplexere Berechnungen verwenden.

F: Gibt es Kryptowährungen, die sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks verwenden?

A: Während die meisten Kryptowährungen das eine oder andere verwenden, gibt es Projekte, die die Verwendung beider Technologien untersuchen. Beispielsweise erwägen einige Layer-2-Skalierungslösungen für Ethereum, dass sie sowohl ZK-Snarks als auch ZK-Starks integrieren, um Leistung und Privatsphäre zu optimieren.

F: Wie wirken sich ZK-Snarks und ZK-Starks auf die Gesamtsicherheit einer Blockchain aus?

A: Beide Technologien verbessern die Sicherheit einer Blockchain, indem sie private Transaktionen aktivieren und das Risiko von Datenverletzungen verringern. Die Sicherheit von ZK-Snarks hängt jedoch von der vertrauenswürdigen Einrichtungsphase ab, während ZK-Starks aufgrund des Fehlens eines vertrauenswürdigen Setups einen transparenteren und möglicherweise sichereren Ansatz bieten.

F: Was sind die rechnerischen Anforderungen für das Generieren und Überprüfen von Beweisen mit ZK-Snarks und ZK-Starks?

A: Die rechnerischen Anforderungen für ZK-Snarks und ZK-Starks variieren. ZK-SNARKs erfordern in der Regel weniger Rechenleistung für die Überprüfung, aber mehr für die Beweiserzeugung. ZK-Starks erfordern dagegen mehr Rechenleistung für die Überprüfung, können jedoch größere Berechnungen effizienter verarbeiten.