什麼是ZK-Starks及其優勢？

ZK-STARKS可以在沒有信任的設置的情況下增強區塊鏈隱私和可擴展性，提供後量子安全性並實現私人交易和智能合同的完整性。

2025/04/08 00:29

ZK-Starks或零知識可擴展的知識透明參數代表了加密證明領域的重大進步。它們是一種零知識證明，允許一個方向另一方證明陳述是正確的，而無需揭示聲明本身有效性以外的任何信息。由於其潛力增強區塊鍊網絡中的隱私性和可擴展性的潛力，這項技術引起了加密貨幣社區的關注。

什麼是ZK-Starks？

ZK-Starks是零知識證明的一種形式，由於其可擴展性和透明度而引人注目。與其他零知識證明（例如ZK-SNARKS）不同， ZK-Starks不需要值得信賴的設置。這意味著不需要生成一組參數的初步階段，這可能會受到損害。取而代之的是， ZK-Starks依靠公開可驗證的隨機性，使它們更安全和透明。

ZK-Starks如何工作？

ZK-Starks的操作涉及多個關鍵步驟。首先，供者會生成一個證明正確執行某個計算的證明。然後，驗證者驗證了此證明，驗證者可以確認計算的正確性，而無需知道計算本身的細節。該過程基於多項式承諾和FRI（快速的Reed-Solomon Interactive Oracle的接近度證明）協議，可以有效地驗證大型計算。

ZK-Starks的優勢

ZK-Starks提供了幾種優勢，使它們特別吸引了在區塊鍊和加密貨幣應用中使用。

• 可伸縮性： ZK-Starks最重要的優勢之一是它們的可擴展性。他們可以有效地處理大型計算，使其適合在可擴展性是關鍵問題的區塊鍊網絡中使用。 ZK-Starks的驗證時間隨計算的大小而對數增長，這比其他零知識證明是一個顯著改善。

• 透明度：如前所述， ZK-Starks不需要信任的設置。這種透明度對於系統對系統的信任至關重要的區塊鏈應用至關重要。缺乏可信賴的設置意味著沒有單一的故障可以損害系統的安全性。

• Quantum後安全性： ZK-Starks旨在保護量子計算攻擊。在量子計算機對許多當前加密系統構成潛在威脅的時代，這是一個重要的優勢。對哈希功能和多項式承諾的依賴使ZK-Starks對量子攻擊有抵抗力。

• 隱私： ZK-Starks在區塊鍊網絡上啟用私人交易。用戶可以證明事務有效，而無需揭示有關交易本身的任何敏感信息。這樣可以增強用戶的隱私，並可以幫助防止監視和數據洩露。

ZK-Starks在加密貨幣中的應用

ZK-Starks在加密貨幣空間內具有多個潛在的應用。最有前途的之一是它們在第2層縮放解決方案中使用。這些解決方案旨在通過處理鏈離交易，然後將它們安置在主區塊鏈上，從而增加區塊鍊網絡的交易吞吐量。 ZK-Starks可用於證明這些離鏈交易的有效性，以確保它們安全且可驗證。

另一個應用程序是私人交易。像Zcash這樣的加密貨幣已經實施了零知識證明以實現私人交易，但是ZK-Starks提供了更可擴展和透明的替代方案。通過使用ZK-Starks ，用戶可以享受私人交易的好處，而無需值得信賴的設置。

ZK-Starks也可用於增強智能合約的安全性。通過證明智能合同執行的正確性而沒有透露執行細節， ZK-Starks可以幫助防止惡意攻擊並確保智能合約系統的完整性。

在區塊鍊網絡中實現ZK-Starks

在區塊鍊網絡中實現ZK-Starks涉及多個步驟。這是有關如何這樣做的詳細指南：

• 選擇一個ZK-Starks庫：有幾個可實現ZK-Starks的庫，例如Libstark和Cairo 。選擇與您的區塊鏈平台兼容的庫，並滿足您的特定需求。

• 集成庫：將所選庫集成到您的區塊鍊網絡中。這可能涉及修改現有代碼庫以支持ZK-Starks 。確保集成已安全完成並正確測試庫。

• 生成證明：一旦集成了庫後，您就可以開始生成ZK-Starks證明。這涉及運行要證明的計算，然後使用庫來生成計算正確性的證明。

• 驗證證明：需要通過區塊鍊網絡上的節點來驗證生成的證明。實施驗證機制，該機制允許節點檢查證明的有效性，而無需知道計算的細節。

• 測試和部署：徹底測試實現，以確保其正常工作正常。測試完成後，將在區塊鍊網絡上部署ZK-Starks系統。

挑戰和考慮因素

儘管ZK-Starks提供了許多優勢，但仍有一些挑戰和考慮因素要牢記。一個挑戰是實施ZK-Starks的複雜性。該技術仍然相對較新，對於不熟悉它的開發人員可能會有學習曲線。此外， ZK-Stark產生的證據可能大於其他零知識證明產生的證明，這可能會影響系統的效率。

另一個考慮因素是需要足夠的計算資源。生成和驗證ZK-Starks的證明可以是計算密集的，這可能需要大量資源。對於較小的區塊鍊網絡或計算能力有限的用戶，這可能是一個障礙。

常見問題

問：ZK-Starks與ZK-SNARKS相比如何？

答： ZK-Starks和Zk-Snarks都是零知識證明的類型，但它們具有一些關鍵差異。 ZK-Starks不需要值得信賴的設置，使它們更透明和安全。它們也更可擴展，並且對量子計算攻擊具有抵抗力。但是， ZK-SNARK可以生成較小的證明，這在某些應用程序中可能更有效。

問：可以與任何區塊鏈平台一起使用ZK-Starks嗎？

答： ZK-Starks可以與大多數區塊鏈平台集成在一起，但是特定的實現可能會根據平台的架構和要求而有所不同。有些平台可能對ZK-Starks具有內置的支持，而另一些平台可能需要自定義集成。

問：是否有在加密貨幣中使用ZK-Stark的現實示例？

答：是的，有幾個項目正在探索加密貨幣中ZK-Starks的使用。例如， Starkware正在努力將ZK-Starks整合到以太坊中，以提高其可擴展性和隱私性。另一個項目物質實驗室是使用ZK-stark為稱為ZKSYNC的以太坊開發2層縮放解決方案。

問：使用ZK-Starks有哪些潛在風險？

答：雖然ZK-Starks提供了許多好處，但也有一些潛在的風險考慮。一種風險是技術的複雜性，如果無法正確完成，這可能會導致實施錯誤。另一個風險是生成和驗證證明所需的計算資源，這可能是某些用戶的障礙。此外，在某些情況下，更大的證明尺寸可能會影響系統的效率。