ملخص

• يمكن تصنيف منظر ZK الحالي على نطاق واسع بناءً على معيارين رئيسيين. المعيار الأول هو ما إذا كان يعمل كتطبيق أم كبنية تحتية، والثاني هو ما إذا كان يعطي الأولوية للخصوصية أم يركز على تحسين الفائدة وقابلية التوسع.
• من بينها ، تطبيقات ZK (ZKApps) هي تطبيقات تستفيد من براهين المعرفة الصفرية لتعزيز الخصوصية والمنفعة. يمكن أن تفيد ZKApps حياتنا خاصة في مجالات مثل أوراق الاعتماد والمدفوعات وحتى الهندسة الطبية الحيوية.
• اتجاهات الاستثمار والبيانات على السلسلة تشير إلى تزايد الاعتراف بالطلب المتزايد على استخدام الدليل الصفري المعرفي (ZKP)، مما يشير إلى أن الجانب التجزئة قد بدأ في اعتماد التطبيقات ذات الصلة.
• أصبحت تطبيقات ZKApps أكثر عملية و قابلة للتحقق بفضل التقدم التقني في أنظمة البرهان التشفيري والبنى التحتية اللامركزية. لقد خفضت هذه التطورات حواجز إنشاء وتحقق ZKP، مما يتيح للمزيد من الأشخاص استخدام ZKApps.

1. مقدمة

لماذا يجب أن نولي اهتمامًا لتطبيقات ZK الآن؟

استمرار الضجة حول تقنية Zero-Knowledge (ZK) في صناعة البلوكتشين والويب3 لعدة سنوات وتستمر في النصف الثاني من عام 2024. وفقًا لفيتاليك بوتيرين ذكر، 'بينما ستكون هناك حاجة إلى مزيد من تطوير البنية التحتية وتحسين البروفير ، سيكون ZK نهاية واضحة خلال 10 سنوات'. يُعتبر ZK دون شك من قبل الخبراء في الصناعة تقنية واعدة لحل معضلة البلوكتشين ، التي تتضمن تحقيق توازن بين الأمان والقابلية للتوسيع واللامركزية دون التضحية بأي منها.

ركوب هذه الموجة من الضجيج ، من المحتمل أن يكون العديد من المستثمرين ، بغض النظر عن خبرتهم الفنية ، قد سمعوا عن مصطلحات مثل SNARKs و STARKs و KZG ، وهي مجال معقد تقنيا ويتم البحث عنه وتطويره بشكل خاص داخل مجتمع Ethereum. ومع ذلك ، من وجهة نظر المستهلك ، يطرح سؤال أساسي حتما: "أفهم أن ZK هي تقنية رائعة ، ولكن متى يمكننا بالفعل استخدام منتج رائع يستفيد منها؟ وهل التكنولوجيا ناضجة بما يكفي لتحل محل الحلول الحالية غير Web3؟".

حتى قبل بضع سنوات ، كان الجواب على هذا السؤال ، "ليس بعد ، ونحن لا نعرف". كما ذكر فيتاليك ، لا تزال البنية التحتية وتقنيات إثبات التشفير اللازمة لتشغيل التطبيقات المستندة إلى ZK (ZKApps) عمليا من جانب العميل غير موجودة ، مما يجعل تطويرها أمرا صعبا. ومع ذلك ، اعتبارا من عام 2024 ، على الرغم من أنه لا يزال هناك مجال كبير للتحسين ، فقد تم إحراز تقدم تكنولوجي كبير ، مما يسمح بإمكانية تسويق ZKApps لترسيخ جذورها. لذلك ، نحتاج الآن إلى تحويل تركيزنا إلى تحديد المجالات التي تحتاج فيها تقنية ZK حقا والتفكير في كيفية الاستفادة منها لتحسين نوعية حياتنا عمليا. من وجهة نظر المستثمر ، فإن دراسة فئات ZKApps التي سيتم اعتمادها على نطاق واسع في المستقبل يمكن أن تقدم أيضا فرصا جديدة واعدة.

في هذا البحث المشترك ZK من Presto Research و Ocular VC، نقدم نظرة عامة وتوقعات لصناعة ZKApp، باستخدام تحليلات اتجاهات التسويق ورؤى تقنية متطورة من كل من مجموعات البحث. في القسم 2، نغطي أولاً المشهد الحالي لتبني ZK ونسلط الضوء على البنى التحتية والتطبيقات ZK التي تجذب الانتباه. بينها، يركز القسم 3 على تاريخ تطوير ZKApps، ويناقش ضرورتها وفوائدها العملية. في القسم 4 التالي، نفحص اتجاهات الاستثمار وتحليل البيانات على السلسلة في صناعة ZK حتى عام 2024، موضحين لماذا تتجه ZKApps لتصبح الاتجاه الرئيسي التالي. وأخيراً، في القسم 5، سنناقش الجهود البحثية والإنجازات التقنية حتى الآن في البنى التحتية لجعل ZKApps عملية واتجاها رئيسياً.

2. الساحة الحالية لتبني ZK

يمكن تصنيف المشهد الحالي لاعتماد ZK بناءً على العديد من المعايير المختلفة ، ولكن هنا نقسمها عمومًا استنادًا إلى ما يلي: ما إذا كانت الخدمة تعمل كبنية تحتية أم كتطبيق ، وما إذا كانت تعطي الأولوية للخصوصية من خلال استخدام خاصية معرفة صفرية أم تعطي الأولوية للفائدة من خلال استخدام خاصية الإيجاز.

Figure 1: الوضع الحالي لتبني ZK

المصدر: Ocular VC

2.1. ZK البنية التحتية

النوع 1: البنية التحتية المركزة على الخصوصية

تهدف الخدمات في هذه الفئة بشكل أساسي إلى معالجة قضايا الخصوصية في أنظمة ZK، حيث قد يكون لدى العديد من مزودي ZKP القدرة على تفتيش المعاملات، مما يشكل خطرًا لتعرض البيانات الحساسة. بعبارة أخرى، غالبًا ما يحدث تسرب الخصوصية أثناء العملية التي يقدم فيها العملاء معاملاتهم إلى مزود ZKP لإنشاء دليل ZK. وبالتالي، يمكن تقديم هذه البنية التحتية المركزة على الخصوصية من خلال طبقة الدليل (مزيد من التوضيحات في القسم 5.2) ومكون آلة الظاهرة الافتراضية (VM) لتعزيز التحكم في الوصول وضمان خصوصية البيانات من البداية إلى النهاية. وتشمل الأمثلة النموذجية .إنغونياما, موجز, و إسبريسو.

النوع 2: البنية التحتية المركزة على الأداء

تكنولوجيا ZK ليست مفيدة فقط للحفاظ على الخصوصية ولكن أيضًا لتعزيز فائدة تطبيقات ZK. أحد أفضل أمثلة استغلال فائدة ZK هو ZK L2 (أي ZK-rollups). من المعروف الآن أنه من بين ZK L2s الجارية، هناك عدد قليل جدًا من الحالات التي تضمن فعلاً خصوصية المعاملة من البداية إلى النهاية. ومع ذلك، سلاسل ZK L2 مثل تايكو, zkSync, Intmax و زيكو leverage the succinctness property of ZK technology to greatly enhance blockchain scalability by consolidating the validity of thousands of transactions into a single ZK proof and submitting it to L1. Another utility-focused use case is the prover layer. Prover layers are entities that provide computational power to help individuals with weak devices participate in the ZKP generation and verification process. Services such as RiscZeroسيسيك, Irreducible, و طبقة محاذاةيعملون حاليًا في هذا المجال.

2.2. تطبيقات ZK

النوع 3: التطبيقات المركزة على الخصوصية

تعتبر التطبيقات الموجهة نحو الخصوصية هي الحالة الأولى التي تتبادر إلى أذهاننا عندما نفكر في "تطبيقات ZK". تعتمد الخدمات في هذه الفئة بشكل أساسي على التطبيقات التي تستفيد من خاصية الصفر المعرفة في تكنولوجيا ZK وتعطي الأولوية للخصوصية فوق الخصائص الأخرى. يتم اعتماد هذه الخاصية على نطاق واسع في المجالات التي تتعامل مع المعلومات الشخصية الحساسة، مثل KYC والتحقق والاعتمادات، لحماية خصوصية العملاء. من المشاريع الجارية الملحوظة: zkPass, لومينا،0xKYC, و zkMe. هذا المشهد يتوسع أيضًا ليشمل مجالات مثل المحافظ الآمنة والبريد الإلكتروني، مع أمثلة مثل ZKSafeوzkEmail.

النوع 4: تطبيقات تركز على الأداء

تعمل تطبيقات التركيز على الخدمة العمومية في المقام الأول على الأسطح L2 ZK. حاليًا، تهيمن التطبيقات ذات الصلة بـ DeFi مثل DEXs ومنصات الإقراض على هذا المجال. على الرغم من عدم ضمان الخصوصية على L2s ZK، إلا أن هذه التطبيقات تستفيد من فائدة L2s ZK من أجل تقديم معالجة سريعة وتكلفة منخفضة للمعاملات، وهو أمر حاسم في قطاع DeFi. التطبيقات الملحوظة التي تعمل حاليًا تشمل zkFinance،ZKX, zkEra الفنانس, zkLend, و eZKalibur.

3. تطبيقات ZK: المنشأ والتطور

3.1. الطرق إلى المشهد ZK الحديث

ظهرت الأدلة بدون معرفة المعلومات (ZKPs) كتقنية تحويلية داخل صناعة سلسلة الكتلة ، وتقدم تقدمات ثورية في الخصوصية والقابلية للتوسع. تنبعث من البحث التشفيري ، تطورت الأدلة بدون معرفة المعلومات من المفاهيم النظرية إلى تطبيقات ZK العملية (ZKApps) ، متأثرة بشكل كبير بمناظر العملات المشفرة المفتوحة (DeFi) وأمن المعلومات وما وراء.

نشأة ZKPs

تم تقديم مفهوم ZKPs لأول مرة في عام 1985 من قبل شافي غولدواسر وسيلفيو ميكالي وتشارلز راكوف. في البداية، كان اختراقا نظريًا في التشفير، يوضح القدرة على إثبات امتلاك معرفة معينة دون الكشف عن هذه المعرفة نفسها. تكون ZKPs مفيدة بشكل خاص في أنظمة المصادقة حيث تشمل كلمات المرور، حيث تسمح بالتحقق دون الكشف عنه. بشكل ملحوظ، اعتمدت شركات البنية التحتية على الويب مثل Cloudflare آليات ZKP للتحقق الآمن عبر الويب باستخدام أجهزة البائع.

الانتقال إلى تكنولوجيا البلوكشين

اندمجت تقنيات الإثبات الصفري (ZKPs) في تكنولوجيا سلسلة الكتل في لحظة محورية في تطورها. كان أحد المعتمدين الأوائل هو Zcash، الذي قدم مفهوم ZK إلى نظام الدفع الخاص به لضمان خصوصية المعاملات من جهة إلى جهة. تسمح تقنيات الإثبات الصفري بالتحقق من المعاملات (أي أن المرسل لديه ما يكفي من العملة، وأنها لم تُنفق مرتين) دون الكشف عن المرسل، المستلم، أو كمية المعاملة. يسلط هذا الحالة الضوء على الإمكانات المتاحة لدمج تقنيات الإثبات الصفري مباشرة داخل منصات سلاسل الكتل، مما يقدم تطبيقا مثيرا للاهتمام.

شهد توسيع دمج ZKP زخمًا مع النشر الأولي على حلول Ethereum L2 مثل zkSync وStarknet. تستخدم هذه المنصات ZKPs كحلول توسيع لمعالجة معدلات TPS المنخفضة التي تعتبر عائقًا شائعًا في أنظمة البلوكشين. لقد حفز نجاح تنفيذ ZKPs في هذه السياقات المزيد من الاهتمام في تطوير تطبيقات عملية أكثر تسخيرًا للبنية التحتية القائمة، مما يعزز كل من الخصوصية والكفاءة.

مع consolت consolوت البنية التحتية ونضجها في السنوات الأخيرة، بدأ الناس في النظر إلى ZKApps. نتحدث عن تفاصيل وفوائد ZKApps في القسم التالي.

3.2. تعريف وفوائد ZKApps

كما تم تقديمه بإيجاز من القسم 2، نحدد تطبيقات ZK كتطبيق يستخدم ZKPs والبنية التحتية ZK لتوليد المعاملات التي تهدف في المقام الأول إلى 1) الحفاظ على خصوصية المستخدم و/أو 2) زيادة الكفاءة.

مع التركيز على جانب الخصوصية ، فإن التطبيقات التي تفضل عدم تخزين بيانات معاملاتها (أي إجراءات KYC واختبار الجينات والبيانات الشخصية السرية) على السلاسل العامة تقدم حالات استخدام مقنعة. بالاستفادة من ZKPs ، يمكن تخزين هذه البيانات بأمان في قاعدة بيانات محلية دون الكشف عنها للجمهور ، ولكن يمكن التحقق منها (على سبيل المثال ، إثبات أن فصيلة دم أليس هي B ، وإثبات أن بوب يزيد عمره عن 20 عاما) على مستوى العالم. هذا النهج مفيد بشكل خاص للتطبيقات الحساسة للخصوصية حيث تكون المساءلة والشفافية مطلوبة أيضا. تشمل المشاريع التي تعمل على هذا الموضوع ما يلي: zkPass, nuAuth, و BioSnark.

بوتان، وهي دولة آسيوية صغيرة تقع بين الهند والصين، هي نموذج حي. لقد كان لديها استخدام ZKPs على الصعيد الوطني لبناء البنية التحتية للهوية الرقمية في السنوات الأخيرة. يسهل هذا النهج على الحكومة إدارة البيانات مع ضمان إمكانية التحقق منها عبر الحدود دون التعارض مع لوائح خصوصية البيانات في البلدان الأخرى.

ومن المثير للاهتمام أن هذا الاستخدام ل ZKPs يمكن تنفيذه بشكل أكبر في أنظمة القروض الائتمانية وآليات التحقق من الهوية ، مما يسهل التعاون الدولي والثقة في الخدمات الرقمية المشتركة. على سبيل المثال ، يمكن أن تستخدم قروض USDT ZKPs لحماية الائتمانات خارج السلسلة والتحقق منها. ومن شأن هذا النهج أن يزيد من تيسير إصدار قروض غير مضمونة على السلسلة باستخدام العملات المستقرة. ويمكن لمثل هذه التطبيقات ل ZKPs أن تحدث ثورة في كيفية تقييم الائتمان وإصدار القروض ، مما يعزز الأمن والثقة مع توسيع نطاق الوصول إلى الخدمات المالية.

هناك مجالات لم تُستكشف بعد، مثل GambleFi، حيث يمكن أن يكون هذا النهج مفيدًا بشكل خاص. تُمكّن ZKPs من المقامرة العادلة ومقاومة الغش عن طريق التحقق من النتائج والإجراءات بشكل تشفيري دون الكشف عن البيانات الأساسية. يمكن أن يكون مثالًا إنشاء حمامات مراهنات حيث تُحفظ مساهمات المستخدمين وأرباحهم مجهولة، ولكن حجم وتوزيع الحمام الإجمالي يمكن التحقق منه. هذه الفوائد يمكن أن تجذب بشكل مؤثر مزيدًا من المستخدمين إلى GambleFi من خلال تعزيز الثقة وتقديم تجربة مقامرة أكثر خصوصية وقابلة للتوسيع.

استخدام ZKP ، بالطبع ، لا يقتصر على هذه الأمثلة. بالإضافة إلى حالات الاستخدام المذكورة ، يمكن تقديم ZKP في وسائل التواصل الاجتماعي لحماية إخفاء هوية منشئي المحتوى ، وقد يرحب اللاعبون ذوو التصنيف الأعلى الذين لا يرغبون في مشاركة استراتيجيات speedrun الخاصة بهم أيضا باعتماد هذه التكنولوجيا. على هذا النحو ، يستكشف البحث المستمر كيف يمكن ل ZKP تقديم خدمات أكثر تقدما في مختلف مجالات حياتنا اليومية مقارنة بالأساليب الحالية ، وسيستمر اكتشاف المزيد من حالات الاستخدام في المستقبل.

4. تحليل: لماذا ZKApps هي الاتجاه التالي

في هذا القسم، نقدم تحليلًا قائمًا على البيانات حول سبب تحول الاتجاه الرئيسي في صناعة ZK من البنية التحتية إلى التطبيقات. في القسم 4.1، نستكشف لماذا ZKApps هي الاتجاه الواعد التالي، استنادًا إلى اتجاهات الاستثمار لعام 2024. وفي القسم 4.2، ندرس كيف زاد طلب العملاء عن التطبيقات الفعلية لـ ZKApps، باستخدام البيانات على السلسلة الرئيسية كدليل.

4.1. اتجاهات الاستثمار

عند فحص تاريخ الاستثمار في صناعة ZK ، يظهر أن معظم الاستثمارات الكبيرة تم توجيهها نحو البنية التحتية ZK (أي ZK L1/L2s، التسارع الأجهزة) ، بما في ذلك مشاريع مثل zkSync ، و Starknet ، و Aleo ، و Cysics. تجاوزت الاستثمارات التراكمية في هذا السوق 1 مليار دولار ، مع العديد من المشاريع التي تستعد لإطلاق منتجات في الأرباع القادمة. يستمر هذا الاتجاه حتى عام 2024 ، كما يظهره الأداء القوي لأفضل 5 صفقات جمع التبرعات ذات الصلة ب ZK (الشكل 2) ، حيث تجاوزت الاستثمارات في أربع منها 15 مليون دولار. يجدر بالذكر أن أربعًا من أفضل 5 صفقات كانت ذات صلة بطبقات البروفر ، بينما كانت واحدة ذات صلة بحلول L2.

لماذا يتلقى طبقة المثبت الكثير من الاهتمام؟ كما تم شرحه في القسم 3، فإن طبقة المثبت هي عنصر حرج يدعم الطلب المتزايد على البروتوكولات الصفرية العلمية من خلال تمكين الأفراد ذوي الأجهزة الضعيفة من المشاركة في عملية توليد وتحقق البروتوكولات الصفرية العلمية. يشير هذا الطلب المتزايد على طبقات المثبت إلى ارتفاع كبير في الطلب على البروتوكولات الصفرية العلمية، مما يشير إلى أن المزيد من الأشخاص يرغبون في توليد المعاملات باستخدام البروتوكولات الصفرية العلمية L1/L2.

الشكل 2: اتجاهات استثمار ZK لعام 2024

المصدر: كوينتيليغراف، ذا بلوك، أوكولار ف.سي

هناك تفسيران محتملان لزيادة الطلب على المعاملات على سلاسل ZK L1 / L2. الأول هو أن الطلب على ZKApps قد نما ، مما أدى إلى تقديم المزيد من المعاملات إلى سلسلة ZK الأساسية. والثاني هو أن حجم التحويلات على سلاسل ZK قد زاد بشكل كبير بسبب إطلاق الشبكة الرئيسية ل ZK L1 / L2s على مدار العامين الماضيين ، مما أدى إلى ارتفاع عدد المعاملات. بغض النظر عن التفسير الصحيح ، تظل التوقعات بالنسبة ل ZKApps إيجابية. في الحالة الأولى ، يشير إلى أن المزيد من الأشخاص يريدون استخدام ZKApps. في الحالة الأخيرة ، يشير إلى أنه مع استخدام المزيد من الأشخاص لسلسلة ZK الأساسية ونضوج النظام البيئي والبنية التحتية ، يتم إنشاء بيئة مواتية لتطوير ZKApps.

4.2. تحليل البيانات على السلسلة

الآن، دعونا نؤكد مباشرة الطلب المتزايد على ZKApps من خلال تحليل البيانات على السلسلة. يمكن للشخص ملاحظة أن الرسوم المتراكمة المستخدمة في عملية التحقق ZKP على مدى العام ونصف الماضي، تجاوزت 198 مليون دولار، مما يشير إلى زيادة كبيرة في الطلب على ZKPs مقارنة بالأعوام السابقة. والأهم من ذلك، جاء معظم الزيادة من الطلب المتزايد على تطبيقات ZK. بعد تفكيك استخدام رسوم التحقق من ZKP إلى البنية التحتية وتطبيقات ZK، وجدنا أن حصة تطبيقات ZK، التي كانت 40٪ في الماضي، ارتفعت إلى 70-80٪ في عام 2024. تشكل هذه البيانات دليلاً على أن ارتفاع الطلب على ZKPs مؤخرًا جاء بشكل أساسي من تطبيقات ZK.

الشكل 3: ديناميات رسوم التحقق من ZKPs

المصدر: dune.xyz@nebra، العين VC

5. التقدم التقني يجعل ZKApps عملية

حتى الآن ، استكشفنا ماهية ZKApps ، وحددنا حالات الاستخدام الرئيسية التي يجب الانتباه إليها ، وناقشنا سبب تحول الاتجاه الرئيسي في صناعة ZK من البنى التحتية إلى التطبيقات. تتوقف جدوى ZKApps هذه ، بالطبع ، على التطورات التكنولوجية التي تجعلها عملية وقابلة للتنفيذ. في السابق ، لاحظنا أن البنية التحتية ل ZK قد نضجت بما فيه الكفاية ، وأن ZKApps التي تستفيد بشكل مناسب من هذه التكنولوجيا ستصبح سائدة في صناعة Blockchain / Web3 في السنوات القادمة. إذن ، ما هي التطورات المحددة التي جعلت هذا ممكنا ، وما هو أكثر من ذلك في المستقبل؟

5.1. نظم إثبات ZK

أول شيء يجب مناقشته هو التقدم في أنظمة إثبات ZK. نظرا للتعقيد الذي ينطوي عليه الأمر ، بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم خلفية تقنية ، غالبا ما يكون من غير الشفاف تحديد العملية التي تستخدم أنواع تقنيات التشفير وكيف عززت تحسيناتها نظام إثبات ZK. وبالتالي ، في هذا القسم ، نسلط الضوء على التطورات الملحوظة في أنظمة إثبات ZK جنبا إلى جنب مع الاستعارات سهلة الفهم. باختصار ، جلبت هذه التطورات فائدتين رئيسيتين: "زيادة في الوظائف المدعومة" و "تحسين عملية الحساب".

*للقراء الذين يرغبون في التحقق من التفاصيل الكاملة حول دورة حياة نظام إثبات ZK والتقدم في كل عملية محددة ، يرجى الرجوع إلى التذييل.

دعم المزيد من الوظائف: لغات تخصصية (DSLs)

لغات مخصصة للنطاقات (DSLs) في أنظمة إثبات ZK هي لغات برمجة متخصصة مصممة للتعامل مع مهام محددة داخل نظام ZK. تثري هذه اللغات إنشاء ZKPs من خلال توفير بناء جملي مصمم خصيصًا ووظائف محسنة لعمليات ZK. تتم حاليًا البحث والتطوير في لغات DSLs مثل Leo و Zinc و Cairo و Noir و ZoKrates لدعم مزيد من الوظائف ، مثل المتغيرات القابلة للتغيير والبيانات الشرطية والمصفوفات.

هذا مشابه لحالة يحتاج فيها بوب إلى إثبات لأليس أنه قد قام بصنع كعكة بوصفة شرعية دون الكشف عنها. أول شيء يحتاج بوب للقيام به هو صنع وصفته. يجب أن تتضمن الوصفة جميع الخطوات على المستوى العالي والمكونات المطلوبة لصنع الكعكة (على سبيل المثال ، صنع خليط مع المكونات ، ثم خبزه). سيكون رائعًا إذا استطاع بوب استخدام مكونات ومهارات طهي أكثر رواجًا في وصفته (الشكل 4)!

الشكل 4: دعم لغات البرمجة النصية المخصصة للمزيد من الوظائف للأدلة دون المعرفة

المصدر: دال إي، بحث بريستو

تحسين عملية الحساب: الحساب، نظام الإثبات (IOP + FCS)

بعد كتابة برنامج بلغة DSL، يخضع لعمليات مثل التحسيس الحسابي ونظام الإثبات (يتكون من دليل الأوراق التفاعلي (IOP)، ونظام الالتزام الوظيفي (FCS)) ليتم تحويله إلى ZKPs. التحدي الشائع في هذه العمليات هو تقليل العبء الحسابي، من أجل جعل عملية إنشاء والتحقق من ZKP متاحة لمزيد من الأشخاص.

من بين الجهود المبذولة لتقليل النفقات العامة الحسابية ، فإن أكثر ما يمكن فهمه بشكل حدسي هو تقليل حجم المجال في أنظمة الإثبات. هنا ، يشير حجم الحقل إلى حجم الحقل الرياضي المستخدم في عملية توليد ZKP. بكلمات سهلة ، يمثل العدد الإجمالي للقيم الممكنة التي يمكن استخدامها لإنشاء رموز سرية ؛ تجعل أحجام الحقول الأكبر من الصعب على شخص ما تخمين الكود ولكنها تستغرق وقتا أطول لإنشائها. تستخدم أنظمة إثبات التشفير الشهيرة مثل Groth16 و Plonk و Halo2 ، والتي ربما سمع بها حتى أولئك الذين ليسوا على دراية ب ZKPs ، حجم حقل يبلغ 256 بت. ومع ذلك ، مع التقدم التكنولوجي ، تستخدم أنظمة الإثبات الحديثة مثل Goldilocks و Plonky3 أحجام حقول من 31 إلى 64 بت دون التضحية بالأمان. زاد نظام الإثبات المتطور ، Binius ، بشكل كبير من السرعة الحسابية باستخدام 1 بت فقط (الأصفار والآحاد) كحجم حقله.

5.2. البنى التحتية للإثبات اللامركزي

التقدم التكنولوجي الثاني الذي يجب مناقشته هو تطوير البنى التحتية للبراهين اللامركزية. بينما قامت التطورات في نظم البراهين ZK بتحسين وتبسيط عملية إنشاء البراهين والتحقق منها من خلال تقليل كمية الحسابات المطلوبة ، فإن البنى التحتية للبراهين اللامركزية تسمح للأفراد بتفويض قوة الحسابات المكثفة لإنشاء ZKPs.

حاليا، هناك طريقتان رئيسيتان لتنفيذ البنية التحتية للإثبات اللامركزي في صناعة ZK. تتضمن الطريقة الأولى بناء سلسلة مبنية على ZK طبقة إثبات داخلية خاصة بها، والطريقة الثانية هي تشغيل طبقة إثبات مستقلة يمكنها التعامل مع طلبات إنتاج ZKP من مختلف السلاسل والتطبيقات.

طبقة بروفير الداخلية

بالنسبة لطبقة إثبات الأصالة الداخلية، فإن كيانات توليد دليل الصفقة (أي، الأدلة) تخضع لسلاسل محددة. أكبر Eng bottleneck للطبقة الداخلية المثبتة هو عملية التمهيد: نظرًا لعدم جدوى تجهيز مطوري السلاسل أنفسهم بأجهزة إثبات ZK لتوفير طبقة مثبتة سلسة لجميع مستخدمي الشبكة (وهذا النهج يؤثر سلبًا أيضًا على سلامة الشبكة وقابليتها للتشغيل المستدامة)، عادة ما ينتشرون بروتوكولات تجذب الأفراد أو المجموعات ذوي القدرة الحسابية للمشاركة في طبقة المثبت من خلال تقديم مكافآت على شكل رموز أصلية.

مثال تمثيلي لمشروع يعمل على طبقة مثبتة داخل الشركة هو Aleo ، وهو بلوكشين ZK Layer 1. مشابهًا لـ PoW في بيتكوين ، يتطلب Aleo من المبرهنين توليد ZKPs التي تفي بمعيار معين (أي "Proof Target") لكل كتلة. إذا تجاوز مجموع الأدلة المتراكمة "الهدف النقدي" ، يتم توزيع مكافأة العملة الأساسية (عملة Aleo) بين المبرهنين بنسبة متناسبة بناءً على مساهماتهم. يمكن أن يشجع بروتوكول الأدلة على التعدين على تطوير برامج وأجهزة أسرع لـ ZKPs وتمرير نظام المبرهن بسبب توزيع مكافآت المبرهن بشكل واسع.

الطبقة المستعارة للمثبت

من ناحية أخرى ، توجد طبقات prover الخارجية خارج blockchain. ويوفر قوة حسابية عند الطلب من مختلف السلاسل القائمة على ZK و ZKApps. يمكنك التفكير في سلاسل الكتل المعيارية مثل Celestia ، ولكن مع وظيفة توليد ZKP. عادة ما يتم تشغيل طبقات البروفير الخارجية هذه في شكل من أشكال "سوق البروفر": حيث يقدم العملاء معاملاتهم التي تتطلب توليد ZKP ، بينما يقدم المثبتون عروضهم لتقديم خدمات الإثبات الخاصة بهم ، بما في ذلك قدرتهم وتكلفتهم لتوليد ZKPs.

تشمل الأمثلة التمثيلية للمشاريع التي تعمل حاليا طبقات بروفير خارجية = لا شيء ، و Gevulot. = لا شيء يحتفظ بدفتر أوامر لكل دائرة مع أوامر الشراء من المستخدمين وأوامر البيع من المختبرين. تتم إدارة اكتشاف السعر لإنشاء دليل من خلال آلية دفتر الطلبات هذه. تعمل Gevulot بطريقة PoS: فهي تتطلب من المثبتين إيداع حصة وإثبات كامل لمهام عبء العمل للانضمام. بصرف النظر عن نظام العطاءات ، يتم تخصيص وظائف توليد الإثبات بشكل عشوائي باستخدام وظيفة عشوائية يمكن التحقق منها (VRF) لضمان العدالة.

ومع ذلك، تواجه طريقة طبقة البروفر المستعارة أيضًا مشكلة رئيسية، وهي صعوبة الحفاظ على الخصوصية من النهاية إلى النهاية نظرًا لأن بيانات المعاملات المدرجة في طلب البرهان تُقدم إلى المثبتين بينما لا تزال غير مختومة. لحل هذه المشكلة، تستفيد مشاريع مثل Marlin و zkPass من الملاجئ (بيئة تنفيذ معزولة آمنة تحمي سلامة البيانات) لضمان عدم وجود تسرب للخصوصية في عملية إنتاج ZKP.

الشكل 5: نظرة عامة على البنى التحتية اللامركزية للإثبات

المصدر: بريستو ريسيرش

الاستنتاج

حتى الآن، قمنا بدراسة المشهد العام لتبني صناعة ال ZK، والفوائد التي يمكن أن تجلبها لنا تطبيقات ZK، والأدلة على أن الاتجاه الرئيسي في صناعة ZK يتحول من البنية التحتية إلى تطبيقات ZK، والتطورات التكنولوجية التي ستدعم صعود تطبيقات ZK. لقد فتح تطوير أنظمة البرهان الرمزية والبنية التحتية اللامركزية للبرهان الطريق لاستخدام تطبيقات ZK بشكل أسرع وأرخص، مما يجعل تقنية الصفر المعرفة أقرب إلى الحياة اليومية.

تواجه صناعة blockchain/Web3 غالبًا انتقادات بسبب تطوير تقنيات مبالغ فيها تهدف أكثر إلى جذب المستثمرين دون النظر الكافي إلى الطلب الفعلي في السوق. للتغلب على هذه الانتقادات ، يجب على المطورين تطوير التكنولوجيا بطرق تحسن حياتنا بشكل حقيقي ؛ ومع ذلك ، فمن المهم بالقدر نفسه بالنسبة لنا ، المستخدمين ، تقييم الحقول التي يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا عليها بشكل فعال باستمرار. نأمل أن يوفر هذا المقال للقراء فهمًا شاملاً لـ ZKP و ZKApps ، ويشجع المزيد من DYORs على هذه الصناعة.

في سلسلة التعاون القادمة بين Presto Research & Ocular VC، سنتناول قائمة من المشاريع الحديثة المتعلقة بـ ZK (أي بكتلات الخصوصية، وإثبات الجانب العميل، وطبقات إثبات الخصوصية) على كلا الناحيتين البنية التحتية والتطبيق. والتي من المقرر إطلاقها على أساس التطورات التكنولوجية التي ذكرناها في هذه المقالة. ترقبوا!

تنويه:

1. تم نشر هذا المقال مرة أخرى من[Focal Point - النشرة الإخبارية الخاصة بـ Ocular’s Web3], إعادة توجيه العنوان الأصلي 'ZKApps 101: نظرة عامة وتوقعات منظر المناظر الطبيعية لـ ZKApps'، جميع حقوق النشر تنتمي إلى الكاتب الأصلي [YIWEI]. إذا كانت هناك اعتراضات على هذا إعادة الطبع، يرجى الاتصال بـ Gate Learnالفريق، وسوف يتعاملون معه بسرعة.

2. تنصل المسؤولية: الآراء والآراء المعبر عنها في هذه المقالة هي فقط تلك الخاصة بالكاتب ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.

3. تتم ترجمة المقالات إلى لغات أخرى من قبل فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك ، فإن نسخ أو توزيع أو سرقة المقالات المترجمة ممنوعة.