Yazar: Anna Rose ve Will Harborne, ZK Validator'ın kurucuları; Tercüme: Golden Finance cryptonaitive

Ethereum ekolojik gizlilik projesi haritası

Önsöz

EthCC sırasında, ZK Validator kurucuları Anna Rose ve Will Harborne, Ethereum'da gizlilik korumasının geliştirilmesi hakkında bir konuşma yaptılar. Bu makale, Ethereum ağının gizliliği koruyan ekosistemini daha derinlemesine araştıran sunumlarının devamı niteliğindedir. İlgili tarafların yanı sıra yayınlanmış ve gelecek ilgili araştırmaları vurgular.

Gizlilik, ZK ile aynı şey mi?

Ethereum gizlilik ekosistemine dalmadan önce bazı terimleri açıklığa kavuşturmakta fayda var. Son iki yılda, Toplamalar ve köprüler dahil olmak üzere bir dizi "ZK" ölçeklendirme çözümü ortaya çıktı.

Bu çözümlerin çoğu, zkSNARK'ların blok zincirlerinin ölçeklenmesine izin veren, ancak mahremiyet sağlamayan kompakt yapısından yararlanır. Bu nedenle, adlandırma kurallarında ve iletişimde ZK kullanılmasına rağmen, ölçeklendirme çözümlerinin çoğu gizliliği koruyan özellikler sağlamaz.

Güvenilir Yürütme Ortamları (TEE'ler) gibi diğer gizlilik koruma teknolojileri ), Çok taraflı hesaplama (MPC) ve homomorfik şifreleme (HE) mevcuttur, ancak güvene dayalı olmayan doğası nedeniyle, sıfır bilgi kanıtları hala gizlilik korumasının ön saflarında yer almaktadır.

Bunu söyledikten sonra, ZK kullananlar ve farklı teknolojilere dayanan diğerleri dahil olmak üzere Ethereum ekosistemindeki çeşitli gizlilik çözümlerini keşfedeceğiz.

Ethereum için mevcut gizlilik kullanım durumu nedir?

Hepimizin bildiği gibi, blok zincirinin ana kullanım durumu merkezi olmayan finanstır. (DeFi). Bu arada, gizlilik uygulamalarının ana kullanım durumu özel para transferleridir. Ancak araştırmamızda, merkezi olmayan kimlik doğrulama alanının, Ethereum'un tüm gizlilik ekosisteminde en hızlı büyüyen alan olduğunu bulduk.

Elbette özel bilgi işlem, oyun, özel oylama ve ZKML gibi başka kullanım durumları da vardır.

Ethereum'da Özel Transfer

Bu bölümde, eşler arası aktarımların gizliliğini sağlamaya odaklanan projeleri tartışıyoruz. Bu kullanım durumunun iki kategorisi vardır: madeni para karıştırma hizmetleri ve dApp'ler. Her ikisinin de amacı aynı olsa da mahremiyeti sağlama biçimleri farklıdır.

Madeni Para Karıştırma Hizmeti

Blockchain ortamında, para birimi karıştırma hizmetleri, işlemlerin anonimliğini artırabilen gizliliği artıran hizmetlerdir. Farklı kullanıcılardan gelen birden fazla kripto para birimi girdisini birleştirerek işlemleri gizler ve geciktirirler ve ardından çıktıyı orijinal adresten farklı bir adrese dağıtarak, gönderici ve alıcı adresleri arasındaki blok zinciri Bağlantısındaki fonları izlemeyi zorlaştırır ve karmaşıklaştırırlar.

Tornado Cash'in Çalışma Prensibi

Madeni para mikseri tarafından sağlanan gizlilik derecesi, güven modeline bağlıdır. Merkezileştirilmiş karıştırma, kullanıcıların verileri kötüye kullanmaması için hizmet operatörüne güvenmelerini gerektirirken, merkezi olmayan karıştırma, merkezi bir varlığa güvenmeden mahremiyet elde etmek için kriptografik protokoller kullanır.

Tornado Cash:, zkSNARK tabanlı bir para birimi karıştırma hizmetidir. Ancak OFAC yaptırımları nedeniyle önemini yitirmiştir. Şu anda, Ethereum ekosisteminde başka önemli karıştırma hizmeti bulunmamaktadır.

Katman 2'ler

Bununla birlikte, özel transferlere ulaşmak için alternatif bir çözüm, para birimi karıştırma hizmetlerinin kullanılmasını gerektirmez. Aslında, özel transferleri gerçekleştirmeye yönelik mevcut eğilim, esas olarak ikinci katman çözümlere odaklanmaktadır. İşte bu kullanım durumunu uygulayan bazı Katman 2'ler:

**Findora:**Findora ZK, fikir birliği ve doğrulama için Ethereum kullanan, Ethereum üzerinde gizliliği artıran bir katman 2 çözümüdür. Durum geçişlerini doğrulamak ve toplamaların doğruluğunu sağlamak için ilk katmandaki Ethereum akıllı sözleşmelerinde Kısa Etkileşimli Olmayan Bilgi Parametrelerini (SNARK'lar) kullanır. İkinci kademe defter, Findora OG'ye benzer şekilde ödemeler için gizlilik sağlar ve Ethereum ile birlikte çalışabilirlik elde etmek için sıfır bilgi kanıtları kullanır, özel transferlere ve gizli işlem verilerine olanak tanır.

Aztek: Bu, herkese açık ve özel akıllı sözleşme yürütme sağlayan, yaklaşan Katman 2'dir. İkinci katmanda geliştiriciler, zkSNARK'ları kullanarak özel aktarımlar gerçekleştirebilir. Aztec, Ethereum'daki ilk programlanabilir gizlilik uzantısı olarak faturalandırılır. Tasarımlarında ortak EVM tasarımından ayrıldılar ve dApps oluşturucuları için programlanabilir gizlilik elde etmek için kendi programlama dilleri Noir'i kullandılar.

Nightfall: Bu, Ernest & Young tarafından Polygon ile işbirliği içinde tasarlanan, işlem bilgilerini gizli tutmak için sıfır bilgi kanıtları (ZKP'ler) kullanan, ticari ödemeler için uygun hale getiren ve doğruluğu sağlamak için sahtekarlık kanıtları kullanan bir "zk-iyimser toplama"dır. .

Gizlilik Katmanı1 (Korumalı Havuz)

**Namada:**Namada, zincirler arası varlıklar için bir gizlilik PoS katmanı 1'dir. Namada, IBC aracılığıyla Cosmos zincirleriyle ve güvenilir bir minimum köprü aracılığıyla Ethereum ile birlikte çalışır. Namada, birden çok zincirde mümkün olan en büyük birleşik gizlilik kümesini sağlayarak gizlilik ekosistemini zenginleştirir ve diğer zincirler için gizlilik korumalı eylemler sağlayarak diğer zincirlerin işlevselliğini tamamlar. Tüm varlıklar bir anonimlik setini paylaşarak gizlilik korumasını geliştirir.

Gizliliği Koruyan dApp'ler

Firn: gizlilik koruma yöntemlerini kullanarak özel para yatırma, aktarma ve çekme işlemlerini gerçekleştirebilen Zether tabanlı bir protokoldür.

Nucleo: varlık gönderme için özel çoklu imza sağlayan bir dApp'tir.

Gizlilik Kimliği

Gerçekten de, Ethereum üzerinde kimlik gizliliği sağlamak için özel olarak uygulamalar ortaya çıkmıştır. Bu uygulamaların tümü, kişisel bilgilerin kontrolünü ve mahremiyetini korurken çevrimiçi parçalanmış kimlik sorununu çözmeye çalışır.

Gizliliği korumak için ZKP'leri kullanan uygulamalar şunlardır:

PolygonID: Bu platform, ifade edilebilirliklerini sınırlayan ve Bileşimsellik uygulanabilirliklerini engelleyen misli olmayan belirteçlere (NFT'ler) ve doğrulanabilir sertifikalara (VC'ler) göre belirgin avantajlara sahip olan ifade talep standartlarına dayanmaktadır. Polygon ID, Circom ZK araç setini kullanarak zkSNARKs devreleri olarak bilinen sıfır bilgili kriptografik yapıları derleyerek karmaşıklığı azaltır ve verimliliği artırır. Polygon ID, kullanıcı etkileşimlerinin aracılara dayanmadan özel ve güvenilir bir şekilde yürütülmesine izin vererek zincir üzerinde doğrulama sağlar.

Sismo: Sismo, kullanıcılara kişisel verileri üzerinde daha fazla yetki sağlamak için Sıfır Bilgi Kanıtlarını (ZKP'ler) ve gizliliği koruyan teknolojileri kullanan bir platformdur. Sismo çözümünün kalbinde, sorunsuz bir tek oturum açma (SSO) süreci sağlayan ve kullanıcıların gizliliği korurken kişisel verileri uygulamalara seçmeli olarak ifşa etmelerine olanak tanıyan Sismo Connect yer alır.

Worldcoin: Bu proje, biyometrik verileri şifreleyip depolayarak robotların ve yapay zekanın çoğalmasını önlemeyi amaçlamaktadır. Gerektiğinde, sistem kimliği doğrulamak için bir ZKP oluşturur. Proje, topluluk üyelerinden biyometrik verilerin saklanmasının mahremiyet, etik ve güvenlik riskleri hakkında endişelerini aldı.

Violet:, özelleştirme seçenekleriyle uyumluluk ve kimlik altyapısına odaklanan bir dizi mimaridir. Yetkili katılımcıların yalnızca zincir üzerinde yetkili işlev çağrıları yapmasına izin vererek, bireysel işlemlere özgü uyumluluk kimlik bilgileri vermek için standartlaştırılmış bir yöntem sağlar. Violet, kişisel olarak tanımlanabilir bilgileri zincir üzerinde depolamaktan kaçınarak veri gizliliğine ve egemenliğine öncelik verir. Açıklanan süreçler ve mekanizmalar, Humanbound gibi tanımlama gereklilikleri dahil olmak üzere çeşitli uyumluluk rejimlerini desteklemek için uygulanabilir. Violet, Ethereum ağındaki OAuth benzeri işlevselliğe eşdeğer olmayı hedefliyor.

**Holonym:**Holonym, zincir dışı kimlik bilgilerini gizleyen ve çeşitli web uygulamalarına zincir üzerinde erişilebilir kılan bir kimlik köprüsü ve karıştırıcı olarak çalışır. Bu birleşik defter, gizliliği artıran teknikler ve sıfır bilgi kanıtlarının entegrasyonu, zincir üzerinde kimlik doğrulama, Sybil'e karşı koruma, dijital suç önleme ve gözetim dışı cüzdan kurtarma dahil olmak üzere çok çeşitli kullanım durumlarını mümkün kılar. Bu özelliklerin Web3 ekosistemi üzerinde etkileri vardır ve ayrıca suç, sybil saldırıları ve veri sızıntıları gibi sorunları ele alarak internetin güvenliğini ve mahremiyetini geliştirme potansiyeline sahip olabilir.

Gizli Bilgi İşlem

Merkezi Olmayan Gizlilik Bilişimi (DPC), dağıtılmış bir ağda veri işlemeyi ve bilgi işlemi değiştiren gelişmiş bir paradigmadır.

• DPC, birden çok düğümde güvenli ve özel veri işlemeyi mümkün kılarak, verileri sahibinin kontrolünde tutar ve gizliliği sağlar.

• Bu, güven ve gizlilik koruması olmadan güvenli işbirliği, veri paylaşımı ve bilgi işlem sağlar.

Ek olarak, akıllı sözleşmelerin entegre edilmesi, DPC'nin işlevselliğini artırabilir, kriptografik protokoller ve sıfır bilgi kanıtları aracılığıyla önceden tanımlanmış görevlerin şeffaf ve otomatik olarak yürütülmesini sağlayarak güçlü gizlilik garantileri sağlayabilir.

Ethereum ağında, bunu gerçekleştirmeye odaklanan iki önemli protokol vardır: Aztec ve Polygon Maiden. Ek olarak, bu alanda aşağıdaki buluşlar da dahil olmak üzere birkaç önemli araştırma makalesi ortaya çıkmıştır:

gizli bilgisayar mekanizması

Gizlilik Oyu

Son zamanlarda çeşitli topluluklarda tartışmalara ve tartışmalara yol açan birkaç oy pusulası önerisi oldu. Bazı durumlarda, insanlar rüşvet vermeye veya token sahiplerini belirli bir şekilde oy kullanmaktan caydırmaya çalıştı. Bu olaylar, blockchain endüstrisinde mahremiyete ilişkin bir oylama hakkında tartışmalara yol açtı.

**Nouns DAO: **NounsDao, Aragon ile ortaklaşa Aztec'in zkDSL dili olan Noir'i kullanarak bir Aztec<>Aragon çözümü uygulamıştır. Bu uygulama şeması, oylama ve sonuçların anonimliğini ve gizliliğini gerçekleştirebilir ve 11 saat içinde oy kullanma, oylama zorlaması ve takip etkisi gibi sorunları ortadan kaldırır. Teklif, minimum zincir dışı bağımlılıklar için Ethereum depolama kanıtı ve zaman şifrelemesinden yararlanır. Süreç üç aşamadan oluşur:

1. Nouns Census, kimliği ifşa etmeden mülkiyeti kanıtlamak için Ethereum depolama kanıtını kullanır.

2. Birden fazla İsim sahibinin mahremiyetini korumak için oylama karışıklığı ve gecikmeli geçiş.

3. Hızlandırılmış şifreleme hizmeti, oylamanın adil olmasını ve toplanan oyların şifresinin çözülmesini sağlamak için kullanılır.

Bu yaklaşımla İsim sahipleri, mülkiyeti kanıtlayabilir, oylamayı gizli tutabilir ve özel oylamayı güvenli bir şekilde yürütebilir.

Cicada: daha önce zincir üzerinde kullanılmayan kriptografik ilkelleri kullanarak sürekli özel oy sayımı sağlamayı amaçlar. Ajansları veya diğer güvenilir tarafları saymadan güvenli ve özel oylamayı mümkün kılan, zaman kilitli bulmacalardan ve homomorfik zaman kilitli bulmacalardan yararlanır.

Cicada, bir blockchain ortamında güveni en aza indirgemek ve sansüre karşı direnç sağlamak için tasarlanmıştır, bu da onu zincir içi gizlilik oylaması için pratik ve verimli bir çözüm haline getirir. Zamana bağlı bulmacalar, oy pusulalarının yalnızca önceden belirlenmiş bir süre sonra ortaya çıkabilen şifreli bulmacalar olarak sunulmasına izin verir ve oylama sürecinde gizliliğin korunmasını sağlar.

Oy manipülasyonunu önlemek için seçmenler, oy pusulalarının yanında, oy pusulasının geçerliliğini kanıtlayan sıfır bilgi kanıtı sunmalıdır. Cicada ayrıca sınırsız oy gizliliği için anonim bir seçmen uygunluk protokolünü bununla birleştirme seçeneği sunar.

Gizlilik Oyunları

Zincir üstü oyun için ölçeklendirme çözümlerinde yadsınamaz bir büyüme var. Ancak, yine, bu çözümlerin çoğu SNARK'ların kısa ve öz doğasını kullanır. Bununla birlikte, oyun endüstrisinde, ZK'nın gizlilik özelliklerini yığınlarına eklemenin işlem kuyruğu gibi sorunları önleyebileceği ve böylece kullanıcı deneyimini iyileştirebileceği bir kullanım durumu vardır.

Dark Forest: gizliliği korumak için ZKP'leri kullanan efsanevi bir oyundur ve Ethereum üzerine inşa edilmiş tamamen merkezi olmayan ve kalıcı bir gerçek zamanlı strateji (RTS) oyunudur.

• Oyun, oyuncuların gezegenlerinin konumunu ve hareketlerini gizli tutmasına izin veren kriptografik bir sis oluşturmak için zkSNARK'ları kullanır.

• Oyuncular, gerçek konumlarını ifşa etmeden eylemlerinin geçerliliğini kanıtlayan taahhütler ve sıfır bilgi kanıtları sunar.

• Oyuncular, rakipler hakkında bilgi almak için sözleşmeleri inceleyemezler, bu da stratejik derinliğe ve gelişmekte olan oyuncu davranışına sahip eksik bilgilendirilmiş bir oyun ortamı yaratır.

Gizlilik DeFi

Gizliliğin gerekli olduğu bir diğer alan ise DeFi. Ethereum'da giderek daha fazla özel DeFi uygulaması ortaya çıktı.

Panther Protokolü: Kullanıcılara zkSNARK teknolojisini kullanarak birlikte çalışabilir, tamamen teminatlandırılmış dijital varlıklar sağlayın. Ayrıca gizlilik için yeni bir fiyat keşif mekanizması sağlar. Kullanıcılar, herhangi bir blok zincirinden dijital varlıkları Panther Vaults'a yatırabilir ve ardından bu zAsset'leri çeşitli DeFi uygulamalarında kullanabilir.

**Railgun: **zk SNARK kullanımı etkin doğrudan gizlilik Ayrı bir L2 doğrulayıcı grubuna veya barındırılan köprülere güvenmeden Akıllı sözleşme çağrılarını zincirleyin.

• Railgun, fonları ana zincir içinde tutarak, bilgi sızıntısını veya kirlenmesini önleyerek daha fazla güvenlik ve sıkı gizlilik sağlar.

• Railgun'un gizlilik özellikleri, özel maaş bordrosu hizmetleri, tüccarlar için MEV avantajları, sansüre dayanıklı bağışlar, anonim analitik ve veri koruma düzenlemelerine uygunluk gibi potansiyel kullanım durumlarına sahiptir.

ZK ML

zkSNARK'ları makine öğrenimi algoritmalarıyla kullanmanın bir avantajı, mahremiyeti korurken özel veya hassas veriler üzerinde çıkarımlar yapabilme yeteneğidir. 2023 2. Çeyrek ZK raporumuz, ZK'nın gizliliğin korunmasındaki rolünü vurgulamaktadır.

• ZK ispatları, verilerin kendisini ifşa etmeden hesaplamanın doğruluğunu kanıtlarken, özel veya hassas veriler üzerinde makine öğrenimi çıkarımına izin verir.

• Mevcut ZK sistemi böyle bir sistem için uygun olmayabilir ve gelecekteki Tam Homomorfik Şifreleme (FHE) şeması daha uygun olabilir. Şu anda, ZKML algoritması için gizliliği koruyan etkin bir ZK çözümü bulunmamaktadır.

Sonuç olarak

Ethereum, gizliliğe odaklanan güçlü ve aktif bir topluluğa sahiptir. Ancak, ölçeklenebilirliğe yapılan vurgunun artması nedeniyle gizlilik arka planda kaldı. İlk iki kullanım durumu, değer tekliflerini uygulanabilir kılan güçlü gizlilik önlemleri açısından büyük fayda sağlayacağından, muhtemelen DeFi veya zincir üstü oylama yerine DID'lerde ve oyunlarda ilerleme göreceğiz.