Uma olhada nos casos de uso da Web3 para prova de conhecimento zero. Há algo novo para adicionar?

23 de fevereiro de 2023 - por volta 9 minutos minutos para ler

Pontos chave:

As provas de conhecimento zero (ZKPs) estão se tornando cada vez mais populares no ecossistema Web3, pois permitem processos de autenticação e verificação que preservam a privacidade, sem revelar informações confidenciais.
Alguns dos casos de uso potenciais para ZKPs na Web3 incluem finanças descentralizadas (DeFi), gestão da cadeia de suprimentos e gestão de identidade digital.
Os ZKPs oferecem vantagens significativas em relação aos métodos tradicionais de autenticação e verificação, incluindo segurança, escalabilidade e privacidade aprimoradas. No entanto, também apresentam desafios únicos, como a necessidade de procedimentos de configuração confiáveis e computação eficiente.

Em 2022, devido ao progresso dos ZK-Rollups na área de Ethereum, Zero-Knowledge Proof se tornará a palavra da moda do ano na Web3. Algumas pessoas até prevêem que o motor da próxima rodada do mercado altista será à prova de conhecimento zero e afirmam que a importância da prova de conhecimento zero para a Web3 pode ser comparada com a introdução do conceito de blockchain pelo Bitcoin e a introdução de tecnologias inteligentes. contratos da Ethereum.

Uma olhada nos casos de uso da Web3 para prova de conhecimento zero. Há algo novo para adicionar?

Por que a prova de conhecimento zero tem um potencial de desenvolvimento tão forte? Isso pode começar com o desenvolvimento do Web3. A Web3 visa transferir a propriedade da rede para seus usuários por meio de uma rede descentralizada. No entanto, atualmente, a Web3 parece trazer apenas valores centrados no usuário. Ainda há muitos problemas a serem resolvidos antes que sua visão seja concretizada. Privacidade e segurança são as chaves para isso.

No projeto da rede Web3, afirma-se que os usuários interagem com a rede descentralizada para evitar desvantagens como vazamento de dados da rede centralizada Web2, dados privados e centralização. ou seja, se você estiver executando um nó completo, terá segurança criptográfica completa e matematicamente garantida. No entanto, executar um nó completo requer hardware caro, além de permanecer conectado a um grande blockchain de 100 GB.

Claramente, os atuais clientes de criptografia não conseguem lidar com esse tipo de demanda. Portanto, a Web3 atual ainda depende fortemente de intermediários centralizados confiáveis, e esses intermediários conectam a rede descentralizada da Web3, o que parece ir contra a visão da Web3.

Como garantir a privacidade e a segurança de forma descentralizada num ambiente de rede descentralizada? A tecnologia à prova de conhecimento zero resolve esse problema de maneira inteligente. Além da segurança de rede, existem muitos casos de uso de prova de conhecimento zero. A seguir serão apresentados os casos de uso desta tecnologia no campo da criptografia.

O que é prova de conhecimento zero

Antes de apresentar os casos de uso de provas de conhecimento zero no Web3, vamos entender rapidamente os princípios das provas de conhecimento zero. A prova de conhecimento zero é um tipo de criptografia que permite que uma pessoa (o provador) prove a outra parte (o verificador) que certos detalhes são verdadeiros sem fornecer qualquer informação adicional.

As provas de conhecimento zero exigem os três requisitos principais a seguir:

plenitude: Se a afirmação for realmente verdadeira e ambos os usuários seguirem as regras corretamente, o verificador poderá concluir a verificação sem quaisquer outras condições.
Confiabilidade: O verificador não será convencido em hipótese alguma se a afirmação for falsa. Este método utiliza a teoria das verificações probabilísticas para garantir que não ocorram erros.
Conhecimento Zero: Isso significa que a pessoa que verifica a informação não pode saber outra coisa senão se a afirmação é verdadeira.

Existem dois tipos principais de provas de conhecimento zero:

As provas interativas de conhecimento zero exigem que um provador execute um conjunto de tarefas ou ações para provar ao verificador que possui informações específicas. A maioria das tarefas que precisam ser realizadas para passar em uma prova interativa de conhecimento zero geralmente envolve coisas como probabilidade matemática.
O provador e o verificador não precisam se comunicar entre si para tornar válida a prova não interativa de conhecimento zero, e a verificação acontecerá posteriormente. Este tipo de prova especial de conhecimento zero requer o uso de cálculos ou programas adicionais.

Casos de uso da Web3 para provas de conhecimento zero

Embora a tecnologia à prova de conhecimento zero tenha sido produzida já em 1980, ela não foi amplamente utilizada devido a dificuldades técnicas. Como a prova de conhecimento zero pode ajudar no desenvolvimento do Web3? Vamos dar uma olhada em um ou dois casos de uso de tecnologia.

Computação fora da cadeia

À medida que mais e mais aplicações são implementadas no Ethereum, a velocidade de processamento de transações no Ethereum é lenta e a falta de escalabilidade da rede tornou-se um problema importante que dificulta o seu desenvolvimento. Construir uma rede de Camada 2 e transferir o processamento computacional para fora da cadeia tornou-se uma solução importante para os problemas atuais. ZK-Rollups é uma das soluções reconhecidas pela comunidade Ethereum. ZK-Rollups é Starkware e Zk-sync é um projeto de expansão.

A escalabilidade é o caso de uso mais comum para provas de conhecimento zero na Web3. Atualmente, também existem soluções que combinam as duas funções de expansão e privacidade, como o desenvolvimento de cadeias públicas privadas de Camada 2, como Aztec e StarkNet. Os desenvolvedores interessados podem aprender mais no artigo “Falando sobre privacidade no status e no futuro da camada 2”.

Jogos de Blockchain

Tomemos, por exemplo, Dark Forest, um jogo baseado em prova de conhecimento zero inspirado em The Three-Body Problem, de Cixin Liu. Como um jogo de estratégia, muitas conspirações no jogo vêm do conceito de informação oculta ou assimetria de informação, todo o universo da Floresta Negra é infinito e está cheio de milhares de jogadores adversários, robôs, scripts, jogadores contratados inteligentes, etc.

No entanto, um único jogador só pode acessar uma pequena parte de todo o mapa do universo após ingressar no universo, que é o que dá alma à Floresta Negra. Como perceber a parte “oculta” da informação no blockchain onde a informação é aberta e transparente, esta é exatamente a informação que a parte “oculta” realizada com base na prova de conhecimento zero não quer divulgar ou precisa de condições de gatilho.

Segurança de ativos

A tecnologia Blockchain não apenas garante que nossos ativos sejam tratados apenas por nós mesmos (sem custódia), mas também distribuídos e armazenados em vários nós, reduzindo o risco dos ativos. E o conhecimento zero também pode ajudar a melhorar ainda mais o nível de segurança da Web3. Utilizando a verificação matemática em vez da teoria das probabilidades no design de segurança, o conhecimento zero reduz riscos potenciais ao adotar provas de validade, que garantem a precisão das informações, especificamente:

A única pessoa que pode decifrar as informações criptográficas é o usuário; se o provador for forjado, a raiz final obtida será diferente e o verificador se recusará a aceitá-la;

Mesmo que todos os verificadores conspirem com o provador, o estado da conta pode ser revertido e corrigido devido à disponibilidade de dados de blockchain;

Ao usar provas de conhecimento zero, verificações adicionais e mecanismos de proteção são frequentemente empregados.

Autenticação de usuário

A identidade criptográfica de um indivíduo pode ser confirmada através de provas de conhecimento zero. As provas de conhecimento zero permitem que os usuários verifiquem sua identidade no sistema sem revelar todas as suas informações pessoais. Por exemplo, ao fazer login em uma conta, você precisa inserir seu nome de usuário e senha, mas se usar a tecnologia de prova de conhecimento zero, você só precisa produzir uma Prova ZK, e a plataforma nunca será capaz de calcular seu real senha, sem revelar dados pessoais confidenciais. Conclua a verificação de identidade pessoal.

Partilha de documentos

Muitas vezes enfrentamos certos requisitos de compartilhamento de dados na Internet e, no processo de compartilhamento, enfrentaremos problemas como perda e interceptação de informações. Quando a prova de conhecimento zero é combinada com a tecnologia blockchain, os dados podem ser criptografados em fragmentos, o que não só garante a segurança da transmissão, mas também permite que os usuários tenham o direito de gerenciar determinados blocos e as informações neles contidas, garantindo assim a determinados usuários direitos de acesso, enquanto usuários não autorizados não podem acessar seus documentos compartilhados.

Proteção de armazenamento

Sendo um dos três pilares da Web3, o armazenamento descentralizado é muito importante para o desenvolvimento da indústria. A prova de conhecimento zero pode fornecer melhor proteção para segurança de armazenamento. Ele pode usar o algoritmo para definir o protocolo correspondente para que a unidade de armazenamento e o protocolo nela contido sejam criptografados, e até mesmo o canal de acesso seja criptografado para proteger a segurança do armazenamento em nuvem Web3. Levá-la ao próximo nível.

A tecnologia à prova de conhecimento zero ainda tem um longo caminho a percorrer

Além dos casos de uso de escalabilidade e privacidade, os casos de uso para provas de conhecimento zero são vastos e seu papel na Web3 é mais claro. Atualmente, muitos projetos começaram a usar esta tecnologia na prática de projetos. De acordo com as estatísticas do Messari, uma série de projetos no campo de expansão mais amplamente utilizado da prova de conhecimento zero darão início a um período crítico de desenvolvimento em 2023, como Scroll, Polygon zkEVM, etc.

A rede principal do projeto será lançada sucessivamente. No artigo “A trilha de expansão está acelerando no início do ano, fazendo um balanço dos projetos L2 que lançaram recentemente a testnet”, também é apresentado o projeto de prova de conhecimento zero que foi lançado recentemente na testnet.

Mas também precisamos perceber que, embora as provas de conhecimento zero tenham amplas perspectivas de aplicação e muitos campos na Web3, os problemas de desempenho de suas provas não foram devidamente resolvidos. Muitas equipes estão atualmente trabalhando na aceleração de hardware, mas essa aceleração de hardware é apenas parcialmente responsável por provas válidas. A otimização ainda precisa ser feita no nível do algoritmo, no nível do software e outros.

Em vista disso, o uso eficaz da prova de conhecimento zero este ano aparecerá em aplicações de pequena escala e é difícil de ser amplamente utilizado em larga escala. Depois do DeFi, ainda há um longo caminho a percorrer para que a prova de conhecimento zero se torne o motor da próxima rodada do mercado altista.

Esperamos que mais desenvolvedores Web3 ousem desafiar e superar seus problemas técnicos com base na perspectiva de prova de conhecimento zero para promover a prática de aplicação com o progresso tecnológico. O próximo artigo da série “Previsão de tendências de desenvolvimento da indústria de criptografia para 2023” se concentrará em novas tecnologias e mudanças no campo da segurança de criptografia. Por favor, fique atento e fique ligado!

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