نظرة على حالات استخدام Web3 لإثبات المعرفة الصفرية. هل هناك أي شيء جديد يمكن إضافته؟

23 فبراير 2023 - حول 9 دقائق دقيقة للقراءة

النقاط الرئيسية:

أصبحت إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) شائعة بشكل متزايد في نظام Web3 البيئي، لأنها تتيح عمليات المصادقة والتحقق التي تحافظ على الخصوصية دون الكشف عن معلومات حساسة.
تتضمن بعض حالات الاستخدام المحتملة لـ ZKPs في Web3 التمويل اللامركزي (DeFi)، وإدارة سلسلة التوريد، وإدارة الهوية الرقمية.
تقدم ZKPs مزايا كبيرة مقارنة بطرق المصادقة والتحقق التقليدية، بما في ذلك الأمان المحسن وقابلية التوسع والخصوصية. ومع ذلك، فإنها تطرح أيضًا تحديات فريدة من نوعها، مثل الحاجة إلى إجراءات إعداد موثوقة وحسابات فعالة.

في عام 2022، نظرًا للتقدم الذي أحرزته ZK-Rollups في مجال Ethereum، ستصبح Zero-Knowledge Proof هي الكلمة الطنانة لهذا العام في Web3. حتى أن بعض الناس يتوقعون أن محرك الجولة التالية من السوق الصاعدة سيكون دليلاً على المعرفة الصفرية ويزعمون أن أهمية إثبات المعرفة الصفرية لـ Web3 يمكن مقارنتها بإدخال مفهوم blockchain بواسطة Bitcoin وإدخال التكنولوجيا الذكية. العقود عبر الايثيريوم.

نظرة على حالات استخدام Web3 لإثبات المعرفة الصفرية. هل هناك أي شيء جديد يمكن إضافته؟

لماذا يمتلك إثبات المعرفة الصفرية مثل هذه الإمكانات التنموية القوية؟ قد يبدأ هذا بتطوير Web3. يهدف Web3 إلى نقل ملكية الشبكة إلى مستخدميها من خلال شبكة لا مركزية. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، يبدو أن Web3 يقدم فقط القيم التي تركز على المستخدم. ولا تزال هناك العديد من المشاكل التي يتعين حلها قبل أن تتحقق رؤيتها. الخصوصية والأمان هي مفاتيح ذلك.

في تصميم شبكة Web3، يُزعم أن المستخدمين يتفاعلون مع الشبكة اللامركزية لتجنب عيوب مثل تسرب بيانات شبكة Web2 المركزية، والبيانات الخاصة، والمركزية. على سبيل المثال، إذا كنت تقوم بتشغيل عقدة كاملة، فستحصل على أمان تشفير كامل ومضمون رياضيًا. ومع ذلك، فإن تشغيل العقدة الكاملة يتطلب أجهزة باهظة الثمن بالإضافة إلى البقاء على اتصال بشبكة blockchain كبيرة تبلغ سعتها 100 جيجابايت.

من الواضح أن عملاء التشفير الحاليين لا يمكنهم التعامل مع هذا النوع من الطلب. لذلك، لا يزال Web3 الحالي يعتمد بشكل كبير على الوسطاء المركزيين الموثوقين، ويقوم هؤلاء الوسطاء بتوصيل شبكة Web3 اللامركزية، وهو ما يبدو أنه يتعارض مع رؤية Web3.

كيف يمكن ضمان الخصوصية والأمان بطريقة لا مركزية في بيئة شبكة لا مركزية؟ تعمل تكنولوجيا إثبات المعرفة الصفرية على حل هذه المشكلة بذكاء. بالإضافة إلى أمن الشبكات، هناك العديد من حالات استخدام إثبات المعرفة الصفرية. فيما يلي عرض لحالات استخدام هذه التقنية في مجال العملات المشفرة.

ما هو دليل المعرفة صفر

قبل تقديم حالات استخدام إثباتات المعرفة الصفرية في Web3، دعنا نفهم بسرعة مبادئ إثباتات المعرفة الصفرية. إثبات المعرفة الصفرية هو نوع من التشفير يسمح لشخص واحد (المُثبِّت) أن يثبت لطرف آخر (المُحقق) أن بعض التفاصيل صحيحة دون تقديم أي معلومات إضافية.

تتطلب إثباتات المعرفة الصفرية المتطلبات الرئيسية الثلاثة التالية:

كمال: إذا كانت العبارة صحيحة بالفعل، وكان كلا المستخدمين يتبعان القواعد بشكل صحيح، فيمكن للمدقق إكمال عملية التحقق دون أي شروط أخرى.
الموثوقية: لن يقتنع المدقق بأي حال من الأحوال إذا كانت العبارة كاذبة. تستخدم هذه الطريقة نظرية الفحوصات الاحتمالية لضمان عدم حدوث أخطاء.
صفر المعرفة: وهذا يعني أن الشخص الذي يتحقق من المعلومات لا يمكنه معرفة أي شيء آخر غير صحة التأكيد.

هناك نوعان رئيسيان من إثباتات المعرفة الصفرية:

تتطلب براهين المعرفة الصفرية التفاعلية من المُثبِّت أداء مجموعة من المهام أو الإجراءات ليثبت للمُحقق أنه يمتلك معلومات محددة. تتضمن معظم المهام التي يجب القيام بها من أجل اجتياز إثبات تفاعلي للمعرفة الصفرية عادةً أشياء مثل الاحتمال الرياضي.
لا يحتاج المثبت والمتحقق إلى التواصل مع بعضهما البعض لجعل إثبات المعرفة الصفرية غير التفاعلي صالحًا، وسيتم التحقق بعد ذلك. يتطلب هذا النوع الخاص من إثبات المعرفة الصفرية استخدام حسابات أو برامج إضافية.

حالات استخدام Web3 لإثباتات المعرفة الصفرية

على الرغم من إنتاج تكنولوجيا المعرفة الصفرية في وقت مبكر من عام 1980، إلا أنها لم تستخدم على نطاق واسع بسبب الصعوبات التقنية. كيف يمكن لإثبات المعرفة الصفرية أن يساعد في تطوير Web3؟ دعونا نلقي نظرة خاطفة على حالة استخدام التكنولوجيا أو اثنتين.

حساب خارج السلسلة

مع نشر المزيد والمزيد من التطبيقات على إيثريوم، أصبحت سرعة معالجة المعاملات على إيثريوم بطيئة، وأصبح الافتقار إلى قابلية التوسع في الشبكة مشكلة مهمة تعيق تطورها. أصبح بناء شبكة من الطبقة الثانية ونقل معالجة الحوسبة إلى خارج السلسلة حلاً مهمًا للمشاكل الحالية. يعد ZK-Rollups أحد الحلول المعترف بها من قبل مجتمع Ethereum. ZK-Rollups هو Starkware، وZk-sync هو مشروع توسعي.

تعد قابلية التوسع حالة الاستخدام الأكثر شيوعًا لإثباتات المعرفة الصفرية في Web3. في الوقت الحاضر، هناك أيضًا حلول تجمع بين وظيفتي التوسع والخصوصية، مثل تطوير سلاسل عامة خاصة من الطبقة الثانية مثل Aztec وStarkNet. يمكن للمطورين المهتمين معرفة المزيد في مقالة "الحديث عن الخصوصية في حالة الطبقة الثانية والمستقبل".

ألعاب Blockchain

لنأخذ على سبيل المثال لعبة Dark Forest، وهي لعبة تعتمد على إثبات المعرفة الصفرية مستوحاة من كتاب Cixin Liu The Three-Body Issue. باعتبارها لعبة إستراتيجية، فإن العديد من المؤامرات في اللعبة تأتي من مفهوم المعلومات المخفية أو عدم تناسق المعلومات، فعالم Dark Forest بأكمله لا نهائي، وهو مليء بالآلاف من اللاعبين المنافسين والروبوتات والنصوص واللاعبين ذوي العقود الذكية وما إلى ذلك.

ومع ذلك، لا يمكن للاعب واحد الوصول إلا إلى جزء صغير من خريطة الكون بأكملها بعد الانضمام إلى الكون، وهو ما يمنح The Dark Forest روحها. كيفية إدراك الجزء "المخفي" من المعلومات الموجودة على blockchain حيث تكون المعلومات مفتوحة وشفافة، هذه هي بالضبط المعلومات التي لا يريد الجزء "المخفي" المحقق بناءً على إثبات المعرفة الصفرية الكشف عنها أو يحتاج إلى شروط تشغيل.

أمن الأصول

لا تضمن تقنية Blockchain أن يتم التعامل مع أصولنا بأنفسنا فقط (غير خاضعة للحضانة) فحسب، بل تضمن أيضًا توزيعها وتخزينها في عقد متعددة، مما يقلل من مخاطر الأصول. ويمكن أن تساعد المعرفة الصفرية أيضًا في تحسين مستوى أمان Web3. وباستخدام التحقق الرياضي بدلاً من نظرية الاحتمالات في التصميم الأمني، تعمل المعرفة الصفرية على تقليل المخاطر المحتملة من خلال اعتماد إثباتات الصحة، والتي تضمن دقة المعلومات، وتحديداً:

الشخص الوحيد الذي يمكنه فك تشفير معلومات التشفير هو المستخدم؛ إذا كان المثبت مزورًا، فسيكون الجذر النهائي الذي تم الحصول عليه مختلفًا، وسيرفض المتحقق قبوله؛

حتى لو تواطأت جميع جهات التحقق مع المُثبت، فمن الممكن التراجع عن حالة الحساب وتصحيحها نظرًا لتوفر بيانات blockchain؛

عند استخدام إثباتات المعرفة الصفرية، غالبًا ما يتم استخدام فحوصات إضافية وآليات تقوية.

مصادقة المستخدم

يمكن تأكيد هوية التشفير للفرد من خلال إثباتات المعرفة الصفرية. تسمح إثباتات المعرفة الصفرية للمستخدمين بالتحقق من هويتهم في النظام دون الكشف عن معلوماتهم الشخصية الكاملة. على سبيل المثال، عند تسجيل الدخول إلى حساب ما، فإنك تحتاج إلى إدخال اسم المستخدم وكلمة المرور الخاصين بك، ولكن إذا كنت تستخدم تقنية إثبات المعرفة الصفرية، فستحتاج فقط إلى إنتاج إثبات ZK، ولن تتمكن المنصة أبدًا من حساب حسابك الحقيقي كلمة المرور، دون الكشف عن البيانات الشخصية الحساسة. استكمال التحقق من الهوية الشخصية.

مشاركة المستندات

غالبًا ما نواجه متطلبات معينة لمشاركة البيانات على الإنترنت، وفي عملية المشاركة، سنواجه مشكلات مثل فقدان المعلومات واعتراضها. عندما يتم دمج إثبات المعرفة الصفرية مع تقنية blockchain، يمكن تشفير البيانات في أجزاء، الأمر الذي لا يضمن أمان النقل فحسب، بل يمكّن المستخدمين أيضًا من الحصول على الحق في إدارة كتل معينة والمعلومات الواردة فيها، وبالتالي منح مستخدمين معينين حقوق الوصول، بينما لا يستطيع المستخدمون غير المصرح لهم الوصول إلى مستنداتك المشتركة.

حماية التخزين

باعتباره أحد الركائز الثلاث لـ Web3، يعد التخزين اللامركزي مهمًا جدًا لتطوير الصناعة. يمكن أن يوفر إثبات المعرفة الصفرية حماية أفضل لأمن التخزين. يمكنه استخدام الخوارزمية لتعيين البروتوكول المقابل بحيث يتم تشفير وحدة التخزين والبروتوكول الموجود فيها، وحتى قناة الوصول سيتم تشفيرها لحماية أمان التخزين السحابي Web3. خذ ها للمستوى الثاني.

لا يزال أمام التكنولوجيا الخالية من المعرفة طريق طويل لتقطعه

وبعيدًا عن حالات استخدام قابلية التوسع والخصوصية، فإن حالات استخدام إثباتات المعرفة الصفرية واسعة النطاق، ودورها في Web3 أكثر وضوحًا. في الوقت الحاضر، بدأت العديد من المشاريع في استخدام هذه التكنولوجيا في ممارسة المشاريع. وفقًا لإحصائيات مساري، فإن عددًا من المشاريع في مجال التوسع الأكثر استخدامًا لإثبات المعرفة الصفرية ستدخل في فترة حرجة من التطوير في عام 2023، مثل Scroll وPolygon zkEVM وما إلى ذلك.

وسيتم إطلاق الشبكة الرئيسية للمشروع تباعاً. في المقالة "مسار التوسع يتسارع في بداية العام، مع تقييم مشاريع اللغة الثانية التي أطلقت شبكة الاختبار مؤخرًا"، تم أيضًا تقديم مشروع إثبات المعرفة الصفرية الذي تم إطلاقه مؤخرًا على شبكة الاختبار.

لكننا نحتاج أيضًا إلى إدراك أنه على الرغم من أن إثباتات المعرفة الصفرية لها آفاق تطبيق واسعة والعديد من المجالات في Web3، إلا أن مشكلات أداء البراهين الخاصة بها لم يتم حلها بشكل صحيح. تعمل العديد من الفرق حاليًا على تسريع الأجهزة، لكن تسريع الأجهزة هذا مسؤول جزئيًا فقط عن البراهين الصالحة. لا يزال يتعين إجراء التحسين على مستوى الخوارزمية ومستوى البرنامج وغير ذلك.

وفي ضوء ذلك، سيظهر الاستخدام الفعال لإثبات المعرفة الصفرية هذا العام في تطبيقات صغيرة الحجم، ومن الصعب استخدامه على نطاق واسع على نطاق واسع. بعد DeFi، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه حتى يصبح إثبات المعرفة الصفرية هو المحرك للجولة التالية من السوق الصاعدة.

نأمل أن يجرؤ المزيد من مطوري Web3 على تحدي مشاكله التقنية والتغلب عليها بناءً على احتمال إثبات المعرفة الصفرية لتعزيز ممارسة التطبيق مع التقدم التكنولوجي. ستركز المقالة التالية في سلسلة "توقعات اتجاهات تطوير صناعة التشفير لعام 2023" على التقنيات الجديدة والتغيرات في مجال أمان التشفير. من فضلك لا تنزعج وتنزعج!

تنصل: يتم توفير المعلومات الواردة في هذا الموقع كتعليق عام على السوق ولا تشكل نصيحة استثمارية. نحن نشجعك على إجراء البحث الخاص بك قبل الاستثمار.

انضم إلينا لتتبع الأخبار: https://linktr.ee/coincu

هارولد

كوينكو الأخبار

معرفة