Cùng với zk-STARK thì công nghệ zk-SNARK đang trở thành một trong những công cụ quan trọng để giải quyết vấn đề về quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu trong môi trường blockchain.
Vậy zk-SNARK là gì? Ưu nhược điểm và cơ chế hoạt động như thế nào? Hãy Cùng TradeCoinVN tìm hiểu thông qua bài viết sau nhé!
zk-SNARK là gì?
zk-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) là một loại giao thức Zero-Knowledge Proof (ZKP) được sử dụng để xác minh dữ liệu một cách bảo mật và riêng tư nhất.
Cách đặt tên của zk-SNARK phần nào đã nói lên được những điểm đặc trưng của công nghệ này.
- Zero-Knowledge: Khả năng xác thực một thông tin mà không cần tiết lộ các nội dung liên quan đến chính thông tin đó.
- Succinct: Tạo ra các bằng chứng ZKP với kích thước nhỏ, dễ lưu trữ và xác minh.
- Non-Interactive: Bên chứng minh và bên xác thực bằng chứng không cần tương tác với nhau.
zk-SNARK đã được sử dụng rộng rãi trong các dự án blockchain, cho phép các giao dịch được thực hiện một cách riêng tư và bảo mật.
Zk-snark hoạt động như thế nào?
Mô hình hoạt động của zk-SNARK bao gồm hai thành phần chính, đó là Prover (bên chứng minh), Verifier (bên xác nhận) với quy trình sau:
Statement (Tuyên bố)
Đầu tiên, cần xác định một tuyên bố mà Prover muốn chứng minh rằng nó đúng. Ví dụ, trong một giao dịch crypto, statement có thể là "Tôi có đủ tiền để thực hiện giao dịch này" hoặc "Tôi biết mật khẩu của tài khoản này".
Trusted setup (Thiết lập độ tin cậy)
Đây là quá trình liên quan đến việc tạo ra các thông số cần thiết cho zk-SNARK và đảm bảo chúng hoàn toàn đáng tin cậy.
Có một rủi ro có thể xảy ra trong trusted setup là nếu bên tham gia vào quá trình này thiếu trung thực hoặc có hành vi giangiân lận, họ có thể tạo ra các thông số giả mạo để đánh lừa hệ thống. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bảo mật của zk-SNARK.
Proof (Chứng minh)
Prover sử dụng dữ liệu và các thông số có được từ bước Trusted setup để tạo ra bằng chứng ZKP.
Verification (Xác nhận)
Thông qua ZKP, Verifier thực hiện quá trình xác minh và quyết định chấp nhận hoặc từ chối bằng chứng.
Ứng dụng zk-SNARK trong thị trường Crypto
Đối với blockchain
Công nghệ zk-SNARK có thể được ứng dụng để:
- Bảo vệ quyền riêng tư: zk-SNARK cho phép các giao dịch diễn ra một cách ẩn danh, không tiết lộ các thông tin như số lượng, địa chỉ ví .v.v. Qua đó giúp bảo vệ quyền riêng tư cho người dùng, ngăn chặn rủi ro rò rỉ các dữ liệu nhạy cảm không mong muốn.
- Cải thiện hiệu suất giao dịch: zk-SNARK tối ưu hóa dung lượng dữ liệu bằng cách giảm bớt các thông tin không cần thiết cho việc xác minh. Từ đó giảm độ phức tạp tính toán và lưu trữ, giúp cải thiện hiệu suất của blockchain.
- Ứng dụng trong DeFi: zk-SNARK là công cụ rất hữu ích dành cho các ứng dụng như sàn DEX, giao thức Lending để bảo vệ quyền riêng tư và tính bảo mật cho người dùng và các giao dịch.
Đối với Rollup
Zk Rollup là giải pháp mở rộng được sử dụng phổ biến trên các Ethereum Layer 2 bằng cách sử dụng công nghệ zk-SNARK nhằm tăng cường hiệu suất và tính bảo mật.
Ngoài cơ chế giúp bảo vệ quyền riêng tư cho người dùng, zk-SNARK còn có khả năng tối ưu không gian lưu trữ và tăng hiệu suất tổng thể cho Zk-rollup. Qua đó làm giảm chi phí và thời gian xử lý giao dịch trên blockchain, cải thiện trải nghiệm người dùng.
Nhìn chung, zk-SNARK đóng vai trò quan trọng trong và mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho zk-Rollup.
Những điểm hạn chế của zk-SNARK
- Công nghệ zk-SNARK khá phức tạp, để hiểu và triển khai thành công đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về mật mã và toán học, đây có thể là rào cản đối với các developer.
- Mặc dù zk-SNARK có thể tối ưu dung lượng bằng cách nén dữ liệu nhưng việc tạo và xác minh các bằng chứng vẫn đòi hỏi tài nguyên tính toán lớn.
- Cơ chế vận hành của zk-SNARK cần đến bước trusted setup, quá trình này có thể gây ra rủi ro, giảm tính an toàn và độ tin cậy của hệ thống.
So sánh zk-SNARK với zk-STARK
Cả zk-SNARK và zk-STARK đều là các giao thức Zero-Knowledge Proof, tuy nhiên, chúng khác nhau ở một số điểm quan trọng.
zk-SNARK có thể giảm dung lượng dữ liệu để xử lý một số lượng yêu cầu hạn chế và dễ dàng để xác minh, phù hợp để sử dụng trong các blockchain có giới hạn về quy mô.
Trong khi đó, zk-STARK nổi bật với khả năng mở rộng, có thể xử lý được nhiều yêu cầu xác minh hơn, phù hợp cho các blockchain yêu cầu cao về quy mô và hiệu suất.
Về cơ chế thiết lập bằng chứng, zk-SNARK sử dụng trusted setup để tạo ra hàng loạt các thông số mật mã. Còn zk-STARK tạo ra các Polynomial, Commitments và sử dụng Merkle Tree để tăng độ tin cậy cho dữ liệu.
Một số dự án sử dụng zk-SNARK
- zkSync
- Zcash
- Quorum
- Ren
- Loopring
- Aztec
Tổng kết
Với việc được ứng dụng rộng rãi, zk-SNARK đã chứng tỏ vai trò quan trọng trong việc bảo vệ quyền riêng tư và tăng tính bảo mật cho các giao thức blockchain. Nhờ những ưu điểm vượt trội, zk-SNARK hứa hẹn sẽ là một trong những công nghệ quan trọng nhất trong lĩnh vực blockchain và crypto.
