Zero knowledge Proof là gì? Tính ứng dụng của công nghệ này vào đời sống và thị trường Crypto như thế nào? Zero knowledge Proof sở hữu những ưu điểm và hạn chế gì? Để giải đáp vấn đề này cũng như tất cả các thông tin liên quan đến công nghệ ZKP, hãy cùng Giavang.com tìm hiểu ngay bài viết sau đây nhé!
Mục Lục
- 1 Tổng quan về Zero-knowledge proof (ZKP)
- 2 Cấu trúc của Zero-knowledge Proof
- 3 Tại sao cần có Zero-knowledge Proof (ZKP)?
- 4 Nguyên tắc hoạt động của Zero-knowledge Proof (ZKP)
- 5 Interactive & Non-interactive Zero-knowledge Proof là gì?
- 6 Ưu điểm và hạn chế của Zero-knowledge Proof (ZKP)
- 7 Ứng dụng của Zero-knowledge Proof (ZKP)
- 8 Lời kết
Tổng quan về Zero-knowledge proof (ZKP)
Zero-knowledge proof (ZKP) là gì?
Zero-knowledge proof (ZKP) là một công nghệ trong lĩnh vực mã hóa và bảo mật dữ liệu. Nó cho phép một bên chứng minh một mệnh đề cho một bên khác mà không cần tiết lộ thông tin bên trong mệnh đề đó. Cụ thể, người chứng minh có thể chứng minh rằng mình có kiến thức về một “bí mật” mà không cần tiết lộ bí mật đó cho người được chứng minh.
- TomoChain là gì? TomoChain giải quyết các vấn đề cốt lõi nào?
- Lịch sử Blockchain: Quá trình Blockchain hình thành và phát triển
- Woofi là gì? Các tính năng nổi bật và cách thức hoạt động của Woofi
Có thể hiểu, ZKP là một hình thức chứng minh trong đó người chứng minh có thể chứng minh một mệnh đề là đúng mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin bên trong mệnh đề đó. Điều này giúp người chứng minh bảo mật thông tin cá nhân trong quá trình chứng minh.
Đặc điểm của Zero-knowledge Proof
Zero-knowledge proof (ZKP) có những đặc điểm quan trọng như sau:
- Mật độ thông tin: ZKP cung cấp mật độ thông tin cao trong quá trình chứng minh mà không tiết lộ thông tin quan trọng.
- Bảo mật: ZKP đảm bảo tính bảo mật thông tin của người chứng minh.
- Không tương tác hoặc tương tác: ZKP có thể được chia thành hai loại: không tương tác và tương tác.
- Tính đầy đủ và hợp lý: Khi tất cả các thông tin được cung cấp đầy đủ để chứng minh một tuyên bố là đúng thì mặc nhiên người xác minh sẽ bị thuyết phục. Trường hợp, người minh chứng đưa ra thông tin không hợp lý thì người xác minh sẽ biết rằng đây là tuyên bố sai.
- Zero-knowledge: Người xác minh không cần bất kỳ thông tin nào ngoài các tuyên bố hiện tại và những thông tin liên quan đến tính xác thực của tuyên bố này.
Xét về dạng cơ bản, ZKP đã được tạo nên từ ba yếu tố chính là nhân chứng, thách thức và phản hồi. Mỗi quá trình sẽ thiết lập nên những chuỗi Zero-knowledge Proof hoàn chỉnh nhất.
Cấu trúc của Zero-knowledge Proof
Zero-knowledge proof (ZKP) có thể được phân loại thành hai loại chính: ZK-SNARK và ZK-STARK. Cả hai cấu trúc này đều thuộc các hệ thống ZKP không tương tác nhưng chúng hoàn toàn có các giả định bảo mật cũng như những hiệu suất khác nhau.
ZK-SNARK
ZK-SNARK là một dạng zero-knowledge proof hướng đến việc rút ngắn các chứng minh cho các mệnh đề với kích thước lớn, thông qua việc chuyển đổi dữ liệu mà không làm lộ thông tin bên trong. Nó sử dụng một loại mã hóa gọi là mã hash. ZK-SNARK giúp giảm tải cho hệ thống blockchain và tăng tốc độ xác nhận giao dịch và tăng cường tính bảo mật.
ZK-SNARK chính thức xuất hiện trên thị trường vào tháng 1/2012 bởi Giáo sư Alessandro Chiesa của UC Berkeley và các thành viên đến từ một số nhóm sau:
- Nhóm của ông (co-inventor Zerocash
- Co-founder Zcash
- Co-founder StarkWare Industries)
Đặc điểm của giao thức ZK-SNARK là ngắn gọn, không tương tác, có tính lập luận và (Of) Knowledge (Không thể dễ dàng xây dựng bằng chứng không có kiến thức nếu quyết định đó không có quyền truy cập vào thông tin bí mật (nhân chứng)).
ZK-STARK
ZK-STARK là một hình thức zero-knowledge proof mạnh mẽ hơn ZK-SNARK. Nó cho phép chứng minh các mệnh đề lớn và phức tạp, đồng thời giữ được tính bảo mật cao. Điều này làm cho ZK-STARK trở thành một công nghệ hứa hẹn trong việc xử lý thông tin bảo mật trên các nền tảng blockchain.
So với ZK-SNARK, ZK-STARK được hình thành và phát triển muộn hơn. Nó chính thức được giới thiệu vào năm 2018 bởi Eli Ben-Sasson và nhóm của anh ấy (Starware hiện tại).
Đặc điểm cơ bản của ZK-STARK là có thể mở rộng, luôn có sự minh bạch rõ ràng. Mặc khác, ZK-STARK tạo ra bằng chứng lớn hơn ZK-SNARK. Điều này đồng nghĩa, ZK-STARK sẽ có chi phí xác minh cao hơn.
Tại sao cần có Zero-knowledge Proof (ZKP)?
Zero-knowledge proof (ZKP) giúp giải quyết một số vấn đề cốt lõi trong việc áp dụng blockchain và truyền tải thông tin một cách an toàn và bảo mật. Dưới đây là một số lý do tại sao cần có Zero-knowledge proof:
- Tăng tính riêng tư: Zero-knowledge proof cho phép các giao dịch được thực hiện mà không cần tiết lộ thông tin cá nhân của người tham gia.
- Tăng tốc độ: Zero-knowledge proof giúp giảm tải cho hệ thống blockchain và tăng tốc độ xác nhận giao dịch.
- Bảo mật thông tin: Zero-knowledge proof giúp bảo mật thông tin quan trọng trong quá trình chứng minh và truyền tải dữ liệu.
Nguyên tắc hoạt động của Zero-knowledge Proof (ZKP)
Zero-knowledge proof (ZKP) hoạt động dựa trên nguyên tắc chứng minh rằng một bên có kiến thức về một “bí mật” mà không cần tiết lộ bí mật đó cho bên được chứng minh.
Một hệ thống ZPK gồm có 2 thành phần cốt lõi chính là người chứng minh, người xác minh. Ngoài ra, ZPK còn có nhiều thực thể khác đi kèm với các vai trò cụ thể như sau:
- Người chứng minh (Prover): Bên chứng minh tuyên bố (statement) đúng mà không cần cung cấp thêm bất cứ các nhân chứng có liên quan.
- Nhân chứng (Witness): Các thông tin đóng vai trò input (đầu vào) cho proving system (hệ thống chứng minh) nhằm mục đích thiết lập nên các bằng chứng cho một tuyên bố.
- Hệ thống chứng minh (Proving system): Hệ thống này gồm có các thuận toán đóng vai trò tạo nên các bằng chứng dựa trên nhân chứng. Các bằng chứng này đều được hiển thị dưới dạng các thông số thuật toán được gọi là zero-knowledge proof (bằng chứng không kiến thức).
- Người xác minh (Verifier): Phía bên xác minh tính xác thực của một tuyên bố thông qua các bằng chứng mà bên người chứng minh đưa ra. Khi đó, người xác minh không cần phải biết rõ các thông tin đầu vào của bằng chứng là gì.
Interactive & Non-interactive Zero-knowledge Proof là gì?
Zero-knowledge proof có thể được chia thành hai loại chính: tương tác và không tương tác.
Interactive Zero-knowledge Proof (ZKP có tương tác)
Trong Interactive Zero-knowledge Proof, người chứng minh phải tương tác với bên được chứng minh thông qua nhiều vòng lặp để chứng minh một mệnh đề. Việc này có thể tạo ra overhead và làm giảm hiệu suất chứng minh.
Tuy nhiên, theo các đánh giá thì Interactive Zero-knowledge Proof (ZKP có tương tác) vẫn còn tồn tại nhiều điểm hạn chế như sau:
- Các chi phí lưu trữ thông tin lớn vì cần phải có nhiều dữ liệu xác minh.
- Thời gian lâu và độ trễ cao đòi hỏi người hỏi và người đáp luôn có mặt xuyên suốt để thực hiện các tương tác.
- Việc tương tác sẽ làm mất đi các tính phi tập trung của mạng lưới khiến cho giao dịch bị phụ thuộc.
Non-interactive Zero-knowledge Proof (ZKP không tương tác)
Trong Non-interactive Zero-knowledge Proof, người chứng minh chỉ cần tạo ra một bằng chứng mà không cần tương tác trực tiếp với bên được chứng minh. Điều này giúp tăng hiệu suất và giảm tải cho quá trình chứng minh.
Có thể nhận thấy, phương pháp này đóng vai trò không nhỏ giúp cho các hệ thống chứng minh được nâng cấp một cách dễ dàng nhất. Khi đó, mọi quá trình giao tiếp đều sẽ được giảm đi tạo điều kiện thuận lợi cho các quy trình chứng minh được hiệu quả nhất.
Ưu điểm và hạn chế của Zero-knowledge Proof (ZKP)
Ưu điểm của Zero knowledge proof (ZKP)
- Tăng tính riêng tư: Zero-knowledge proof giúp giữ thông tin cá nhân bảo mật trong quá trình chứng minh.
- Tăng tốc độ: Zero-knowledge proof giúp tăng tốc độ xác nhận giao dịch trên hệ thống blockchain.
- Bảo mật thông tin: Zero-knowledge proof giúp bảo mật thông tin quan trọng trong quá trình giao dịch và chứng minh. Ví dụ như Monero, Zcash…
Sự hiện diện của Zero knowledge proof (ZKP) đã giúp cho các Blockchain được mở rộng một cách tối ưu hóa nhất. Vì các giải pháp Zk Rollup đã nhanh chóng tận dụng được các công nghệ ZPK để mở rộng các blockchain Layer 1. Một số dự án nổi bật đã được ứng dụng và tích hợp các công nghệ này là StarkNET, Loopring và Zksync.
Hạn chế của Zero knowledge Proof (ZKP)
Bên cạnh những ưu điểm nổi bật thì ZPK vẫn còn vướng phải một vài những nhược điểm cơ bản được liệt kê sau đây:
- Đòi hỏi tính toán phức tạp: Zero-knowledge proof đòi hỏi tính toán phức tạp và tài nguyên máy tính cao.
- Độ tin cậy: Một số hệ thống Zero-knowledge proof có thể gặp vấn đề về độ tin cậy và bảo mật.
Chưa kể, các giao thức luôn yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán phức tạp để vận hành các quá trình có liên quan. Điều này đôi khi vô tình gây khó khăn cho các kiểu máy tính phổ thông trên thị trường. Đồng thời, nó dường như không quá thân thiện đối với nhiều nhà phát triển. Ở thời điểm hiện tại, các ứng dụng của ZK Rollup chỉ giới hạn trong một số khoản thanh toán đơn giản và các giao dịch. Lưu ý, Zk Rollup không có các tính năng tổng hợp cũng như không có khả năng tương tác trong cùng một Layer 2.
Ứng dụng của Zero-knowledge Proof (ZKP)
Zero-knowledge proof (ZKP) đã tìm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ:
- Sử dụng công nghệ ZKP trong lĩnh vực Bảo mật tối ưu hóa các thông tin: ZKP giúp bảo mật thông tin cá nhân trong quá trình chứng minh và truyền tải dữ liệu. ZKP sẽ mã hóa các dữ liệu end-to-end trong các ứng dụng và đồng thời cho phép các thông tin được gửi một cách riêng tư.
- Sử dụng công nghệ ZKP cho các ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực Blockchain: Một số nền tảng blockchain như StarkWare, Matters Labs, Secret Network, Immutable X và Mina Protocol đã sử dụng công nghệ ZKP để cải thiện tính riêng tư và tăng tốc độ giao dịch trên hệ thống của mình.
Lời kết
Zero-knowledge proof (ZKP) là một công nghệ quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề cốt lõi trong việc áp dụng blockchain và truyền tải thông tin một cách an toàn và bảo mật. Mong rằng những kiến thức nêu trên sẽ mang đến cho bạn những thông tin xác thực nhất về công nghệ ZKP. Để biết thêm những kiến thức liên quan đến lĩnh vực tiền điện tử, hãy cùng đồng hành với Giavang.com nhé!
Xem thêm
