오랫동안 블록체인의 불가능한 3가지 삼각형(확장성, 탈중앙화, 보안) 중 2가지만 얻을 수 있었기 때문에 이더리움이 더 높은 수준의 보안과 개인정보 보호를 달성한 이후에는 확장이 최우선 과제가 되었습니다.
따라서 레이어 2가 탄생했고, 현재 레이어 2 확장 계획에서 이더리움 공동 창업자인 비탈릭 부테린(V God)은 ZK 기술이 확장 문제에 대한 궁극적인 해결책으로 간주하고 있다.
5월 21일 몬테네그로에서 열린 비영리 연례 글로벌 이더리움 컨퍼런스인 EDCON 2023 컨퍼런스에서 부테린은 향후 10년 동안 ZK를 기반 기술로 사용하는 zk-SNARK가 블록체인만큼 중요할 것이라고 말했습니다. .
그렇다면 최근 V God이 홍보하는 zk-SNARK는 무엇일까요? 블록체인이 해결하기 어려운 문제는 무엇입니까? 오늘의 소개를 살펴보겠습니다.
다음은 텍스트입니다.
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zk-SNARK는 무엇입니까?
1. 누가 zk-SNARK를 만들었나요?
"zk-SNARK"라는 용어는 원래 zk-SNARK의 기본 원리를 논문에 발표한 Nir Bitansky, Alessandro Chiesa 및 Eran Tromer를 포함한 암호학자 그룹에 의해 만들어졌습니다 . 그 이후로 zk-SNARK는 다양한 프로젝트와 팀에 의해 점진적으로 개발되고 개선되었습니다.
2. zk-SNARK는 무엇을 의미하나요?
- ZK: 영지식 영지식
영지식이란 주장을 확인하는 사람이 확인 과정에서 새로운 정보를 얻을 수 없음을 의미합니다. 즉, 영지식 증명 과정에서 검증자는 진술이 참인지 거짓인지만 알고 그 외에는 아무것도 알 수 없습니다.
- S: 단순함
간결한 zk-SNARKs 증명은 짧고 쉽게 검증할 수 있는 증명입니다. 이는 매우 길고 복잡할 수 있는 일반적인 영지식 증명과는 대조적입니다. 일반적으로 zk-SNARK 증명은 밀리초 단위로 확인할 수 있습니다.
- N: 비대화형 비대화형
비대화형 zk-SNARKs 증명에는 증명자와 검증자 간의 상호 작용이 필요하지 않습니다. 이는 단 하나의 결과 메시지만이 증명자에서 검증자에게 전송된다는 것을 의미합니다. 이는 증명자와 검증자가 증명을 완료하기 위해 서로 상호 작용해야 하는 대화형 증명과 대조됩니다.
- AR: 인수 인수
논증은 어떤 관점을 뒷받침하는 이유 또는 일련의 이유입니다. zk-SNARK의 맥락에서 인수는 명시된 인수가 정확하다는 것을 증명하는 데 사용되는 일련의 수학적 연산입니다.
- K: 지식 지식
지식은 증명자가 증명을 완료하는 데 필요한 일부 정보를 알고 있다는 생각입니다. 예를 들어 이는 계정의 개인 키일 수 있습니다.
요약하자면, zk-SNARKs는 사용자("인증자")가 다른 당사자("검증자")에게 자신의 신원, 자금 소유권 등과 같은 것을 증명할 수 있도록 하는 ZK 시스템(영지식 증명 시스템)입니다. 해당 자산에 대한 정보를 공개하지 않고. 예를 들어:
- 사용자는 자신이 가지고 있는 정확한 금액을 공유하지 않고도 제품이나 서비스를 구매할 수 있을 만큼 계정에 충분한 잔액이 있음을 증명할 수 있어야 합니다.
- 사용자는 개인 데이터를 공유하지 않고도 애플리케이션에 액세스하기 전에 자신의 신원을 확인할 수 있어야 합니다.
"5세 어린이에게 zk-SNARK를 설명"하는 방법의 예로 zk-SNARK가 무엇인지 설명하는 게임이 있습니다.
"친구 세 명과 놀고 있다고 상상해보세요. "중국어 선생님은 어디에 계시나요? ”, 상금은 승자에게 균등하게 배팅되는 1,000달러입니다. 당신과 당신의 친구들은 테이블에 둘러앉아 각각 중국어 선생님의 사진을 받습니다.
사진 속 중국어 선생님을 찾아야 하며, 중국어 선생님을 찾으면 찾았다는 사실을 증명해야 하지만 위치나 기타 정보는 공개할 수 없습니다. 즉, 귀하는 귀하의 주장의 타당성을 넘어서는 정보를 공개하지 않고 사실에 대한 지식을 입증하고자 합니다.
zkSNARK를 사용하면 같은 크기의 종이를 가져와 그림 속 중국어 선생님의 위치에 점을 표시할 수 있습니다. 그런 다음 종이를 상자에 숨길 수 있으며, 친구들이 퍼즐을 풀면 표시한 중국어 선생님의 위치를 직접 확인할 수 있습니다. "
즉, zk-SNARK를 사용하면 해당 정보의 구체적인 가치를 공개하지 않고도 필요한 검증 정보를 증명할 수 있습니다. 현재 크로스체인 생태계에서 zk-SNARKs 기술을 사용하면 해당 플랫폼에 구축된 블록체인 및 DApp의 개인정보 보호를 유지할 수 있습니다.
여기서 핵심 아이디어는 검증자가 증명에 대한 정보를 얻는 것이 불가능하다는 것입니다(따라서 "영지식" 증명이라는 이름이 붙었습니다).
02
zk-SNARK 작동 방식
zk-SNARK는 많은 블록체인이 본질적으로 공개되어 있기 때문에 개인 정보 보호가 특히 중요한 암호화폐 공간에서 특히 중요합니다.
가장 유명한 예는 개인정보 암호화폐인 Zcash입니다. Zcash가 비트코인 및 이더리움과 같은 퍼블릭 체인에서 거래될 때 보낸 사람 및 받는 사람 주소와 같은 세부 정보는 확인을 위해 사용되며 입력 및 출력 값(예: 지출된 금액과 사용되지 않은 금액)도 사용됩니다.
그러나 zk-SNARK를 통해 Zcash는 주소 및 값과 같은 정보를 공개하지 않고도 거래가 유효하다는 것을 증명할 수 있습니다.
Zcash가 zkSNARKS를 사용하여 암호화폐 사용자에게 개인 정보 보호 계층을 제공하는 방법
출처: Blockchainhub.net
zk-SNARK는 어떻게 작동하나요? 디지털 서명은 zk-SNARK 작동 방식을 형성합니다 . 디지털 서명은 암호화 알고리즘을 사용하여 민감한 정보를 보호하고 상대방에게 이를 숨기는 동시에 요청된 필수 증거를 상대방에게 제공합니다.
그럼 정확히 어떻게 이루어지나요? 다음과 같이 진행하세요:
1. 증명자는 먼저 공개 키와 개인 키 쌍을 생성합니다. 그는 자신의 개인 키를 사용하여 거래에 서명합니다.
2. 그런 다음 증명자는 이 거래를 zk-SNARK로 인코딩합니다. 이는 거래가 유효하다는 수학적 증명입니다.
3. 증명은 공개키와 함께 검증자에게 전송됩니다. 그런 다음 검증자는 공개 키를 사용하여 거래에 대한 다른 정보를 알지 못한 채 공식이 올바른지 확인합니다. 확인되는 정보의 양이 매우 적기 때문에 이 확인 작업을 매우 빠르게 완료하여 거래가 유효한지 확인할 수 있습니다.
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zk-SNARK의 특정 사용 사례
1. 어떤 토큰이 zk-SNARK를 사용하나요?
SNARK 암호화 토큰은 개인 정보 보호 토큰이라고도 알려진 zk-SNARK를 사용하여 개인 정보 보호를 향상시키는 암호화 자산입니다. 이러한 개인정보 토큰의 예는 다음과 같습니다.
- 지캐시(ZEC)
- 직전 (XVG)
- 모네로(XMR)
- 대시 (DASH)
- 빔(BEAM)
- 호리젠(ZEN)
- 바이트코인(BCN)
zk-SNARK의 주요 과제는 개인 키가 손상되면 가짜 증거가 생성될 수 있다는 것입니다. 이로 인해 가짜 증거를 만든 사람이 사기를 저지를 수 있습니다(예: 가짜 개인 정보 보호 동전을 만들고 사용하는 등).
2. zk-SNARKS의 기타 응용 분야
Filecoin은 다양한 측면에서 운영되는 분산형 스토리지 제공업체입니다.
첫째, Filecoin 네트워크의 스토리지 제공자(블록 보상에 대한 대가로 스토리지 공간 제공)와 "인증자"는 데이터를 체인에 올바르게 저장하고 있음을 입증해야 합니다.
반면에 스토리지 공급자가 데이터를 올바르게 저장하고 보호하는지 확인해야 하는 "검증기", 즉 노드가 있습니다. 이러한 유효성 검사기는 스토리지 공급자가 제공한 증거에 만족해야 합니다.
이를 위해서는 데이터가 바뀔 때 스토리지 제공자와 노드가 통신해야 합니다. 상상할 수 있듯이 이 프로세스는 리소스 집약적입니다.
Filecoin 공식 블로그 게시물에서는 "현재 단일 스토리지 제공업체가 스토리지를 검증하기 위해 입증해야 하는 데이터의 양은 엄청나며 시간이 지나면서만 증가할 것입니다. Filecoin 네트워크의 차단 시간은 30초입니다. 유지하려면 시불변이고 확장 가능한 방법이 가능하기 때문에 Filecoin에는 빠르고 효율적이며 강력한 검증이 가능한 솔루션이 필요했습니다."
zk-SNARK를 사용하면 Filecoin 네트워크는 각 당사자가 스토리지를 확인하는 데 필요한 시간을 줄여 확장성과 효율성을 높일 수 있습니다.
스토리지 제공업체의 경우 zk-SNARK는 스토리지를 증명하기 위해 전송해야 하는 데이터의 양을 줄여 운영 비용을 절감합니다.
3. zk-SNARK는 다른 용도로도 사용될 수 있습니다.
예를 들어:
- 인증: 비밀번호 없이 사용자 자격 증명을 확인하므로 출생지, 생년월일 등 민감한 정보를 보호하기 위해 여권, 출생 증명서 등의 문서가 필요하지 않습니다.
- 투표 시스템: 본인 확인 없이 유권자 신원을 확인할 수 있으며, 투표용지가 유출되더라도 유권자 신원을 식별할 수 없어 유권자의 프라이버시를 보호합니다.
- 데이터 압축: 이것은 zk-SNARKS의 흥미로운 사용이며 별도의 섹션이 필요합니다.
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요약
전반적으로 zk-SNARKS에는 세 가지 주요 내용이 있습니다.
1.zkSNARKS는 한 당사자가 x에 대한 다른 정보를 전달하지 않고도 x 값을 알고 있음을 다른 당사자에게 증명할 수 있는 영지식 증명 시스템입니다.
2. 핵심 아이디어는 검증자가 x를 알고 있다는 사실을 입증할 수 있다는 사실만으로는 검증자가 x에 대해 어떤 것도 추론할 수 없다는 것입니다. 이는 증명자의 데이터 프라이버시를 보호합니다.
3. 영지식 증명 시스템은 보안 통신, 암호화, 개인정보 보호 데이터 분석 등 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.
영지식 증명 시스템은 현재 비교적 새로운 연구 분야이지만, 그 타당성과 실용성에 대해서는 여전히 많은 의문이 남아 있습니다. 그러나 그들은 몇 가지 인상적인 제품을 만드는 데 사용되었습니다.
