Was ist Null-Wissen-Beweisabbau? Was sind die Anwendungsszenarien in der Zukunft?

Verständnis des Konzepts von Zero-Knowledge-Proof-Bergbau

Zero-Knowledge Proof Mining bezieht sich auf einen speziellen Prozess in der Blockchain-Technologie, bei dem Bergleute oder Validatoren Null-Knowledge-Proofs (ZKPS) verwenden, um Transaktionen zu verifizieren, ohne sensible Daten anzugeben. Diese Methode ermöglicht es einer Partei (dem Prover), einer anderen Partei (dem Verifizierer) zu beweisen, dass sie einen Wert oder eine Informationen kennen, ohne zusätzliche Kenntnisse zu vermitteln, abgesehen von der Tatsache, dass sie sie kennen.

In herkömmlichen Blockchain -Systemen wie Bitcoin lösen Bergleute komplexe mathematische Rätsel unter Verwendung der Rechenleistung zur Validierung von Transaktionen und fügen sie dem Hauptbuch hinzu. Im Gegensatz dazu beinhaltet der Null-Wissen-Proof-Mining die Erzeugung und Überprüfung kryptografischer Beweise, die die Gültigkeit der Transaktion sicherstellen und gleichzeitig die Privatsphäre bewahren.

Dieser grüne Effekt zeigt wichtige Begriffe im Zusammenhang mit dem Konzept.

Wie im Blockchain-Bergbau null-kenner-Beweise funktionieren

Der Kernmechanismus hinter Zero-Knowledge-Proof-Bergbau liegt in ZK-Snarks (Zero-Knowledge Locints Nicht-interaktives Argument des Wissens) oder ZK-Starks (null-kenner skalierbare transparente Argumente des Wissens) . Dies sind Arten von Null-Wissen-Protokollen, die in Blockchains verwendet werden, um die Skalierbarkeit und Privatsphäre zu verbessern.

• Bergleute oder Validatoren erzeugen prägnante Beweise , die die Richtigkeit von Berechnungen bestätigen.
• Diese Beweise werden dann von anderen Knoten im Netzwerk verifiziert.
• Der Überprüfungsprozess ist schnell und erfordert nicht, dass die gesamte Berechnung erneut ausgeführt wird.
• Infolgedessen wird das System skalierbarer und privater.

In der ZCASH- Blockchain werden beispielsweise Null-Wissen-Beweise verwendet, um abgeschirmte Transaktionen zu ermöglichen, bei denen der Absender, der Empfänger und der Betrag vertraulich bleiben, aber das Netzwerk kann dennoch die Legitimität der Transaktion validieren.

Technischer Prozess, der mit dem Bergbau von Zero-Knowledge Proof beteiligt ist

Der technische Workflow des Null-Knowledge-Proof-Bergbaus umfasst mehrere Schritte:

• Schaltkreis : Entwickler übersetzen die Logik einer Transaktion oder eines intelligenten Vertrags in einen arithmetischen Schaltkreis.
• Zeugenerzeugung : Es wird ein Zeuge erstellt, der die geheimen Eingaben enthält, die für die Berechnung erforderlich sind.
• Beweisgenerierung : Verwenden von ZK-Snarks oder ZK-Starks wird ein Beweis auf der Grundlage des Schaltkreises und des Zeugen erzeugt.
• Beweisüberprüfung : Andere Knoten im Netzwerk überprüfen den Beweis, ohne Zugriff auf die tatsächlichen Daten zu benötigen.

Jeder Schritt erfordert spezifische kryptografische Instrumente und Bibliotheken wie Libsnark , Bellman oder Circom für die Entwicklung und Implementierung. Entwickler müssen auch domänenspezifische Sprachen wie R1Cs (Rang-1 Constraint System) ausmachen, um die Schaltungen genau zu entwerfen.

Anwendungsfälle und Anwendungsszenarien von Null-Knowledge-Proof-Bergbau

Es entstehen mehrere Anwendungsszenarien, in denen Zero-Knowledge-Proof-Mining eine entscheidende Rolle spielt:

• Private Transaktionen : Blockchains wie ZCash und Monero verwenden ZKPS, damit Benutzer privat abwickeln und gleichzeitig die Einhaltung der Konsensregeln sicherstellen können.
• Identitätsprüfung : Benutzer können ihre Identität oder Anmeldeinformationen nachweisen, ohne persönliche Informationen aufzudecken, die in dezentralen Identitätssystemen hilfreich sind.
• Skalierbarkeitslösungen : Schicht-2-Protokolle wie ZK-Rollups aggregieren mehrere Transaktionen in einen einzelnen Beweis, wodurch die Staus an der Hauptkette reduziert wird.
• Sichere Abstimmungssysteme : Null-Wissen-Beweise können Stimmen überprüfen, ohne die Wahl der Wähler aufzudecken, wodurch transparente und sichere Wahlen ermöglicht werden können.
• Integrität der Lieferkette : Unternehmen können Produktauthentizität oder Herkunft nachweisen, ohne proprietäre Lieferkettendetails zu erkennen.

Diese Anwendungen zeigen, wie Null-Wissen-Proof-Bergbau eine vertrauenslose Überprüfung in verschiedenen Branchen ermöglicht, ohne die Vertraulichkeit zu beeinträchtigen.

Herausforderungen und Einschränkungen des Null-Wissen-Beweisabbaus

Trotz seiner Vorteile hat Zero-Knowledge-Proof-Mining mit mehreren Herausforderungen:

• Hoher Rechenaufwand : Es kann ressourcenintensiv sein, insbesondere für komplexe Berechnungen.
• Vertrauenswürdige Einrichtungsanforderungen : Einige Protokolle wie ZK-Snarks erfordern eine vertrauenswürdige Setup-Phase, die Risiken darstellt, wenn sie kompromittiert werden.
• Komplexität in der Umsetzung : Aufbau und Prüfung von Schaltkreisen und Proofs erfordert fortschrittliches kryptografisches Fachwissen.
• Begrenzte Werkzeuge und Dokumentation : Obwohl sich die Verbesserung verbessert, finden viele Entwickler das Ökosystem relativ neu und schwer zu navigieren.

Es werden die Anstrengungen durchgeführt, um die Effizienz zu verbessern, die Komplexität der Setup zu verringern und bessere Entwickler-Tools zu entwickeln, um den Beweis für den Null-Wissen-Beweis für den Bergbau zugänglich zu machen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Unterschied zwischen ZK-Snarks und ZK-Starks? A: ZK-SNARKs verlassen sich auf ein vertrauenswürdiges Setup und sind prägnant, können jedoch Sicherheitsbedenken ausmachen, wenn das Setup beeinträchtigt wird. ZK-Starks beseitigt die Notwendigkeit eines vertrauenswürdigen Setups und bieten eine größere Skalierbarkeit, obwohl sie größere Beweise erzeugen.

F: Können außerhalb der Kryptowährung Null-Wissen-Beweise verwendet werden? A: Ja, sie verfügen über breite Anwendungen, einschließlich sicherer Authentifizierung, privater Datenaustausch und überprüfbares Computer in Bereichen wie Gesundheitswesen, Finanzen und Logistik.

F: Wie wirken sich Null-Wissen-Beweise auf die Netzwerkdezentralisierung aus? A: Während sie die Privatsphäre und Skalierbarkeit verbessern, können die hohen Rechenkosten für die Erzeugung von Beweisen die Bergbauleistung zentralisieren, es sei denn, optimierte Hardware- oder Softwarelösungen werden weit verbreitet.

F: Gibt es Open-Source-Tools zur Entwicklung von Null-Wissen-Beweisen? A: Ja, beliebte Tools umfassen Circom , Snarkjs , Libsnark und Zokrates , die den Entwicklern helfen, Null-Wissen-Beweise effizient zu erstellen und zu überprüfen.