Ein Blick auf Web3-Anwendungsfälle für wissensfreien Beweis. Gibt es etwas Neues hinzuzufügen?

23. Februar 2023 – Ungefähr 9 min Minuten zum Lesen

Die wichtigsten Punkte:

Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs) erfreuen sich im Web3-Ökosystem immer größerer Beliebtheit, da sie datenschutzschonende Authentifizierungs- und Verifizierungsprozesse ermöglichen, ohne sensible Informationen preiszugeben.
Zu den potenziellen Anwendungsfällen für ZKPs in Web3 gehören dezentrale Finanzen (DeFi), Lieferkettenmanagement und digitales Identitätsmanagement.
ZKPs bieten erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Authentifizierungs- und Verifizierungsmethoden, einschließlich verbesserter Sicherheit, Skalierbarkeit und Datenschutz. Sie bringen jedoch auch besondere Herausforderungen mit sich, beispielsweise die Notwendigkeit zuverlässiger Einrichtungsverfahren und effizienter Berechnungen.

Im Jahr 2022 wird Zero-Knowledge Proof aufgrund der Fortschritte von ZK-Rollups im Bereich Ethereum zum Schlagwort des Jahres in Web3. Einige Leute sagen sogar voraus, dass der Motor der nächsten Runde des Bullenmarktes der Zero-Knowledge-Proof sein wird, und behaupten, dass die Bedeutung des Zero-Knowledge-Proofs für Web3 mit der Einführung des Blockchain-Konzepts durch Bitcoin und der Einführung von Smart verglichen werden kann Verträge von Ethereum.

Ein Blick auf Web3-Anwendungsfälle für wissensfreien Beweis. Gibt es etwas Neues hinzuzufügen?

Warum hat der Zero-Knowledge-Proof ein so großes Entwicklungspotenzial? Dies könnte mit der Entwicklung von Web3 beginnen. Web3 zielt darauf ab, die Netzwerkeigentümerschaft über ein dezentrales Netzwerk auf seine Benutzer zu übertragen. Allerdings scheint Web3 derzeit nur benutzerzentrierte Werte zu bringen. Bis zur Verwirklichung dieser Vision sind noch viele Probleme zu lösen. Datenschutz und Sicherheit sind der Schlüssel dazu.

Beim Entwurf des Web3-Netzwerks wird behauptet, dass Benutzer mit dem dezentralen Netzwerk interagieren, um Nachteile wie den Verlust zentralisierter Web2-Netzwerkdaten, private Daten und Zentralisierung zu vermeiden. Das heißt, wenn Sie einen vollständigen Knoten betreiben, erhalten Sie vollständige, mathematisch garantierte kryptografische Sicherheit. Der Betrieb eines vollständigen Knotens erfordert jedoch teure Hardware und die Verbindung mit einer großen Blockchain von 100 GB.

Offensichtlich können aktuelle Krypto-Krypto-Clients diese Art von Nachfrage nicht bewältigen. Daher ist das aktuelle Web3 immer noch stark auf vertrauenswürdige zentralisierte Vermittler angewiesen, und diese Vermittler verbinden das dezentrale Web3-Netzwerk, was der Web3-Vision zu widersprechen scheint.

Wie können Privatsphäre und Sicherheit dezentral in einer dezentralen Netzwerkumgebung gewährleistet werden? Die wissensfreie Technologie löst dieses Problem auf clevere Weise. Neben der Netzwerksicherheit gibt es viele Anwendungsfälle für Zero-Knowledge-Proof. Im Folgenden werden die Anwendungsfälle dieser Technologie im Bereich Krypto vorgestellt.

Was ist Zero Knowledge Proof?

Bevor wir die Anwendungsfälle von wissensfreien Beweisen in Web3 vorstellen, wollen wir uns kurz mit den Prinzipien wissensfreier Beweise befassen. Der wissensfreie Beweis ist eine Art Kryptographie, die es einer Person (dem Prüfer) ermöglicht, einer anderen Partei (dem Prüfer) zu beweisen, dass bestimmte Details wahr sind, ohne zusätzliche Informationen bereitzustellen.

Für wissensfreie Beweise gelten die folgenden drei Hauptanforderungen:

Vollständigkeit: Wenn die Aussage wirklich wahr ist und beide Benutzer die Regeln korrekt befolgen, kann der Prüfer die Überprüfung ohne weitere Bedingungen abschließen.
Zuverlässigkeit: Der Prüfer wird unter keinen Umständen überzeugt sein, wenn die Aussage falsch ist. Diese Methode nutzt die Theorie probabilistischer Prüfungen, um sicherzustellen, dass keine Fehler auftreten.
Null Wissen: Dies bedeutet, dass die Person, die die Informationen überprüft, nichts anderes wissen kann, als ob die Behauptung wahr ist.

Es gibt zwei Haupttypen von Zero-Knowledge-Beweisen:

Bei interaktiven wissensfreien Beweisen muss ein Prüfer eine Reihe von Aufgaben oder Aktionen ausführen, um einem Prüfer zu beweisen, dass er über bestimmte Informationen verfügt. Die meisten Aufgaben, die erledigt werden müssen, um einen interaktiven Zero-Knowledge-Beweis zu bestehen, beinhalten normalerweise Dinge wie mathematische Wahrscheinlichkeit.
Der Prüfer und der Verifizierer müssen nicht miteinander kommunizieren, um den nicht interaktiven wissensfreien Beweis gültig zu machen, und die Verifizierung erfolgt erst danach. Diese Art des speziellen, wissensfreien Nachweises erfordert den Einsatz zusätzlicher Berechnungen oder Programme.

Web3-Anwendungsfälle für wissensfreie Beweise

Obwohl bereits 1980 eine wissensfreie Technologie entwickelt wurde, fand sie aufgrund technischer Schwierigkeiten keine breite Anwendung. Wie kann Zero-Knowledge-Proof die Entwicklung von Web3 unterstützen? Werfen wir einen Blick auf ein oder zwei Technologieanwendungsfälle.

Off-Chain-Berechnung

Da immer mehr Anwendungen auf Ethereum bereitgestellt werden, ist die Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit auf Ethereum langsam und die mangelnde Skalierbarkeit des Netzwerks ist zu einem wichtigen Problem geworden, das seine Entwicklung behindert. Der Aufbau eines Layer-2-Netzwerks und die Verlagerung der Rechenverarbeitung in die Off-Chain sind zu einer wichtigen Lösung für aktuelle Probleme geworden. ZK-Rollups ist eine der von der Ethereum-Community anerkannten Lösungen. ZK-Rollups ist Starkware und Zk-sync ist ein Erweiterungsprojekt.

Skalierbarkeit ist der häufigste Anwendungsfall für wissensfreie Beweise in Web3. Derzeit gibt es auch Lösungen, die die beiden Funktionen Erweiterung und Datenschutz kombinieren, beispielsweise die Entwicklung privater öffentlicher Layer-2-Ketten wie Aztec und StarkNet. Interessierte Entwickler können mehr im Artikel „Talking about Privacy in Layer 2 Status and Future“ erfahren.

Blockchain-Spiele

Nehmen wir zum Beispiel „Dark Forest“, ein wissensfreies, beweisbasiertes Spiel, das von Cixin Lius „Das Drei-Körper-Problem“ inspiriert ist. Als Strategiespiel basieren viele Verschwörungen im Spiel auf dem Konzept versteckter Informationen oder Informationsasymmetrie. Das gesamte Dark Forest-Universum ist unendlich und voller Tausender gegnerischer Spieler, Roboter, Skripte, Spieler mit intelligenten Verträgen usw.

Allerdings kann ein einzelner Spieler nach dem Beitritt zum Universum nur auf einen kleinen Teil der gesamten Universumskarte zugreifen, was The Dark Forest seine Seele verleiht. Wie lässt sich der „verborgene“ Teil der Informationen auf der Blockchain realisieren, wenn die Informationen offen und transparent sind? Dies sind genau die Informationen, die der „verborgene“ Teil, der auf der Grundlage von Zero-Knowledge-Proofs realisiert wurde, nicht offenlegen möchte oder Triggerbedingungen benötigt.

Asset-Sicherheit

Die Blockchain-Technologie stellt nicht nur sicher, dass unsere Vermögenswerte nur von uns selbst verwaltet werden (nicht verwahrt), sondern auch in mehreren Knoten verteilt und gespeichert werden, wodurch das Vermögensrisiko verringert wird. Und Zero-Knowledge kann auch dazu beitragen, das Niveau der Web3-Sicherheit weiter zu verbessern. Durch den Einsatz mathematischer Verifizierung anstelle der Wahrscheinlichkeitstheorie im Sicherheitsdesign reduziert Zero-Knowledge potenzielle Risiken durch die Einführung von Gültigkeitsnachweisen, die die Richtigkeit der Informationen garantieren, insbesondere:

Die einzige Person, die die Kryptoinformationen entschlüsseln kann, ist der Benutzer; Wenn der Prüfer gefälscht ist, ist die endgültige Wurzel unterschiedlich und der Prüfer weigert sich, sie zu akzeptieren.

Selbst wenn alle Prüfer mit dem Prüfer zusammenarbeiten, kann der Kontostatus aufgrund der Verfügbarkeit von Blockchain-Daten zurückgesetzt und korrigiert werden;

Bei der Verwendung von Zero-Knowledge-Proofs kommen häufig zusätzliche Prüfungen und Härtungsmechanismen zum Einsatz.

Benutzerauthentifizierung

Die kryptografische Identität einer Person kann durch wissensfreie Beweise bestätigt werden. Mithilfe wissensfreier Beweise können Benutzer ihre Identität im System überprüfen, ohne ihre vollständigen persönlichen Daten preiszugeben. Wenn Sie sich beispielsweise bei einem Konto anmelden, müssen Sie Ihren Benutzernamen und Ihr Passwort eingeben. Wenn Sie jedoch wissensfreie Proof-Technologie verwenden, müssen Sie nur einen ZK-Proof erstellen, und die Plattform wird niemals in der Lage sein, Ihren tatsächlichen Wert zu berechnen Passwort, ohne sensible persönliche Daten preiszugeben. Vollständige Überprüfung der persönlichen Identität.

Dokumentfreigabe

Im Internet sind wir häufig mit bestimmten Anforderungen an die gemeinsame Nutzung von Daten konfrontiert, und bei der Weitergabe stoßen wir auf Probleme wie Informationsverlust und Abfangen. Wenn der Zero-Knowledge-Proof mit der Blockchain-Technologie kombiniert wird, können Daten in Fragmenten verschlüsselt werden, was nicht nur die Sicherheit der Übertragung gewährleistet, sondern es Benutzern auch ermöglicht, bestimmte Blöcke und die darin enthaltenen Informationen zu verwalten und so bestimmte Benutzer zu verwalten Zugriffsrechte, während nicht autorisierte Benutzer keinen Zugriff auf Ihre freigegebenen Dokumente haben.

Lagerschutz

Als eine der drei Säulen von Web3 ist die dezentrale Speicherung für die Entwicklung der Branche sehr wichtig. Der wissensfreie Nachweis kann einen besseren Schutz für die Speichersicherheit bieten. Mithilfe des Algorithmus kann das entsprechende Protokoll so eingestellt werden, dass die Speichereinheit und das darin enthaltene Protokoll verschlüsselt werden. Sogar der Zugriffskanal wird verschlüsselt, um die Sicherheit des Web3-Cloud-Speichers zu schützen. Es auf die nächste Stufe bringen.

Bis zur wissensfreien Technologie ist es noch ein weiter Weg

Über die Anwendungsfälle für Skalierbarkeit und Datenschutz hinaus gibt es zahlreiche Anwendungsfälle für wissensfreie Beweise, und ihre Rolle in Web3 ist klarer. Derzeit haben viele Projekte damit begonnen, diese Technologie in der Projektpraxis einzusetzen. Laut Messari-Statistiken werden eine Reihe von Projekten im am weitesten verbreiteten Erweiterungsfeld des Zero-Knowledge-Proofs im Jahr 2023 eine kritische Entwicklungsphase einläuten, wie etwa Scroll, Polygon zkEVM usw.

Das Hauptnetzwerk des Projekts wird sukzessive gestartet. Im Artikel „Der Expansionskurs sprintet zu Beginn des Jahres und zieht eine Bestandsaufnahme der L2-Projekte, die kürzlich das Testnetz gestartet haben“ wird auch das wissensfreie Zero-Proof-Projekt vorgestellt, das kürzlich im Testnetz gestartet wurde.

Wir müssen uns jedoch auch darüber im Klaren sein, dass wissensfreie Beweise zwar breite Anwendungsaussichten und viele Bereiche in Web3 haben, die Leistungsprobleme ihrer Beweise jedoch nicht ordnungsgemäß gelöst wurden. Viele Teams arbeiten derzeit an der Hardwarebeschleunigung, diese Hardwarebeschleunigung ist jedoch nur teilweise für gültige Beweise verantwortlich. Die Optimierung muss noch auf Algorithmusebene, Softwareebene und anderen Ebenen erfolgen.

Vor diesem Hintergrund wird der effektive Einsatz von Zero-Knowledge-Beweisen in diesem Jahr in kleinen Anwendungen zum Tragen kommen, und es ist schwierig, ihn in großem Maßstab umfassend einzusetzen. Nach DeFi ist es noch ein langer Weg, bis Zero-Knowledge-Proof zum Motor der nächsten Runde des Bullenmarktes wird.

Wir hoffen, dass mehr Web3-Entwickler es wagen werden, seine technischen Probleme auf der Grundlage der Aussicht auf wissensfreie Beweise in Frage zu stellen und zu überwinden, um die Anwendungspraxis mit dem technologischen Fortschritt zu fördern. Der nächste Artikel der Reihe „2023 Encryption Industry Development Trend Forecast“ konzentriert sich auf neue Technologien und Veränderungen im Bereich der Verschlüsselungssicherheit. Bitte bleiben Sie dran und bleiben Sie dran!

HAFTUNGSAUSSCHLUSS: Die Informationen auf dieser Website dienen als allgemeine Marktkommentare und stellen keine Anlageberatung dar. Wir empfehlen Ihnen, vor einer Investition eigene Recherchen durchzuführen.

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Harold

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