Vẻ đẹp của blockchain nằm ở tính minh bạch của nó, nơi dữ liệu trên chuỗi cho thấy lòng tham và lòng vị tha của nhà đầu tư, nhưng nó cũng có nghĩa là việc sử dụng blockchain vi phạm nghiêm trọng quyền riêng tư của mọi người. Trong bài viết hôm nay với nhóm Coin68, chúng ta hãy cùng tìm hiểu toàn diện về công nghệ zero-knowledge proof và ZK-EVM, một trong những công nghệ xu hướng mới trong không gian blockchain tại Việt Nam.

Zero-Knowledge Proof là gì?

Đây là một phương pháp xác minh tính chính xác của thông tin do một cá nhân hoặc tổ chức cung cấp mà không yêu cầu công bố toàn bộ chi tiết của thông tin. Để hiểu rõ hơn về Zero-Knowledge Proof.

Công nghệ Zero – Knowledge Proof có ba tính chất:

Tính toàn vẹn: Nếu một nhận định được phát biểu bởi một người chứng minh (prover) là đúng thì người xác thực (verifier) phải có khả năng xác minh rằng nhận định này là đúng
Tính chắc chắn: Nếu một nhận định là sai thì khả năng cao là người xác thực sẽ “vạch trần” được sự dối trá của người chứng minh
Tính “zero-knowledge”: Nếu một nhận định là đúng thì không cần phải tiết lộ thêm bất kì thông tin gì khác ngoài lời xác thực rằng đây là một nhận định đúng

Zero-Knowledge Proof cũng được phân ra thành hai loại chính, cụ thể là:

- Interactive zero-knowledge proof: Người chứng minh và người xác thực cần tương tác qua lại nhiều lần để tăng xác suất về tính chính xác của nhận định được đưa ra.
- Non-interactive zero-knowledge proof: Người phản biện chỉ cần gửi bằng chứng cho người đánh giá một lần mà không cần qua lại nhiều lần. Phương pháp này thuận tiện hơn, nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với phương pháp chứng minh kiến thức bằng không tương tác được mô tả ở trên.

Vì sao blockchain lại cần tới công nghệ ZK?

Để giải thích lý do tại sao các blockchain cần công nghệ ZK, hãy quay trở lại những ngày đầu của Internet, khi các tin nhắn được trao đổi trong không gian mạng không được mã hóa đầu cuối.

Tại thời điểm này, mọi dữ liệu đều là “trần trụi” đối với tin tặc nên chúng dễ dàng thực hiện các cuộc tấn công “nghe trộm” hoặc man-in-the-middle (MitM), lén lút sửa đổi nội dung tương tác giữa người với người trong không gian mạng để trục lợi cho bản thân.

Cách mã hóa dữ liệu trên mạng Blockchain

Với sự ra đời của các giao thức mã hóa bảo mật tầng truyền tải, các cuộc trò chuyện qua Internet trở nên an toàn hơn. Tuy nhiên, màn trình diễn cũng nảy sinh nhiều tranh cãi. Đáng chú ý nhất là việc Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ phản đối sự đánh đổi giữa quyền tự do dân sự và an ninh quốc gia. Đến nay, tình hình đã hoàn toàn thay đổi. Giao thức mã hóa này đã trở thành một phần không thể thiếu trong các trang web của chính phủ Hoa Kỳ hoặc các công ty cá nhân chịu trách nhiệm quản lý thông tin.
Giao dịch chuỗi khối là một cái gì đó của tin tức ban đầu đối với internet ngày nay. Mọi thứ đều được công khai đầy đủ. Mặc dù điều này đảm bảo tính “minh bạch” của blockchain, nhưng nó cũng khiến quyền riêng tư của người dùng gặp rủi ro. Tuy nhiên, để blockchain được ứng dụng rộng rãi hơn trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và tạo ra một cuộc cách mạng mang tên Web 3.0, giống như Internet đã làm cách đây gần 40 năm, dữ liệu phải được “mã hóa”, nhưng tính minh bạch (giá trị cốt lõi của chuỗi khối) vẫn chưa được hoàn toàn nhận ra. Đảm bảo.
Các giao thức mật mã từng được áp dụng cho Internet không còn được áp dụng cho các blockchains. Giao thức này chỉ áp dụng cho các kết nối điểm-điểm và giao tiếp trên blockchain yêu cầu bạn có thể nhìn thấy mọi thứ đang diễn ra trong mạng. Bằng cách “mã hóa” tất cả những điều này, mạng blockchain sẽ không thể “xác minh” các giao dịch nào là hợp lệ, do đó không cung cấp tính minh bạch cần thiết.

ZK-EVM là gì?

Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ ZK giữ cho blockchain minh bạch, nhưng đảm bảo quyền riêng tư của người dùng nếu tất cả các giao dịch trên blockchain được công khai và tính hợp lệ của chúng được xác nhận bằng cách sử dụng các bằng chứng ZK sẽ được.

ZK cũng được áp dụng để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng của blockchain. Các dự án lớp 2 tổng hợp các bằng chứng (bằng chứng xác thực để kiểm tra tính hợp lệ của các giao dịch) và sử dụng chúng để giảm thiểu lượng dữ liệu được gửi đến chuỗi khối lớp 1, từ đó cải thiện sự gia tăng. Khả năng mở rộng Ethereum.

So sánh các giải pháp ZK-EVM hiện có của zkSync, Polygon và Scroll

Tuy nhiên, khả năng tương thích của Ethereum với Ethereum và máy ảo tỷ lệ nghịch với tỷ lệ tổng hợp bằng chứng của công nghệ ZK.

Theo bài báo toàn diện của Vitalik Buterin về các giải pháp ZK-EVM được xây dựng trên thị trường, có bốn nhóm chính của ZK-EVM.

Nhóm 1: Khả năng tương thích hoàn toàn với Ethereum

Không cần tùy chỉnh bởi các nút Ethereum.
Ưu điểm là nhiều phần của cơ sở hạ tầng của Ethereum có thể được sử dụng lại, chẳng hạn như trình khám phá khối và các công cụ tạo khối.
Hạn chế chính là thiết kế của Ethereum không được tối ưu hóa cho công nghệ ZK, do đó, thời gian để tạo ra các bằng chứng khối trên Ethereum là rất lâu.

Nhóm 2: Khả năng tương thích với EVM (Máy ảo Ethereum)

Các nút Ethereum vẫn được sử dụng, nhưng với những thay đổi nhỏ.
Về cơ bản, bất kỳ DApp nào hoạt động trên Ethereum cũng sẽ hoạt động trên ZK Rollups, thuộc nhóm này.
Thời gian xác nhận bằng chứng nhanh hơn so với việc tổng hợp Nhóm 1, nhưng vẫn bị coi là chậm.

Nhóm 2.5: Tương thích EVM (không bao gồm chi phí khí đốt)

Tăng tốc độ khí để cải thiện tốc độ lên men mà không làm thay đổi phần còn lại của EVM.
Việc thay đổi bộ nạp khí có thể làm giảm khả năng tương thích đối với một số ứng dụng, điều này gây rắc rối. được rồi. Được coi là “nhẹ nhàng” nhất so với việc phải thay đổi nhiều chi tiết cốt lõi hơn trong EVM.

Nhóm 3: Gần tương thích với EVM

Nó không hoàn toàn tương thích với EVM, giúp tăng tốc độ kiểm tra, nhưng đồng thời đơn giản hóa việc triển khai DApp.
Khi triển khai lên bản tổng hợp Nhóm 3, một số ứng dụng cần được thay đổi.
Các giải pháp hiện tại của Polygon và Scroll được Vitalik đưa vào nhóm này, nhưng trong tương lai, khi một số trình biên dịch trước được bổ sung, các giải pháp này sẽ tương thích với các nhóm 1, 2, 2, 5 ở trên và cải thiện độ nhích.

Nhóm 4: Khả năng tương thích với các ngôn ngữ lập trình cấp cao

Di chuyển mã hợp đồng thông minh được viết bằng các ngôn ngữ như Solidity, Vyper, v.v. sang ngôn ngữ khác để tận dụng tốt hơn công nghệ ZK.
Tất nhiên, lợi thế là quá trình tạo bằng chứng diễn ra nhanh chóng.
Nhược điểm là ít tương thích với các ứng dụng trên Ethereum. Do đó, các ứng dụng dựa trên bản tổng hợp Nhóm 4 cũng không thể sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có cho các ứng dụng trên Ethereum.
Các giải pháp StarkWare và zkSync thuộc nhóm này. Điều này là do chúng tôi cần các ngôn ngữ lập trình

Cairo và Zinc, để tăng tốc các tác vụ soát lỗi.

So sánh giữa các giải pháp ZK-EVM hiện nay

Kết luận

Tóm lại, chúng ta thấy sự cân bằng giữa khả năng tương thích Ethereum và tốc độ tổng hợp bằng chứng của giải pháp ZK-EVM. Tất cả các phương tiện, như xe đạp, xe đạp điện, xe máy và ô tô, đều có sự cân bằng giữa sự thoải mái và tốc độ. Xe đạp có tốc độ nhanh, nhưng người sử dụng cần nhiều sức mạnh hơn. Mặt khác, dù ô tô di chuyển nhanh nhưng người dùng thường gặp vấn đề về tắc đường và không tìm được chỗ đậu phù hợp.

Mỗi công cụ và giải pháp đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng và các quyết định được đưa ra để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng hoạt động tốt nhất cho mọi người, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của mỗi cá nhân / dự án.

Tìm hiểu thêm: Cách giúp Bitcoin tăng tốc quá trình áp dụng toàn cầu