Bukti Tanpa Pengetahuan (ZKP) dalam Blockchain: Panduan untuk Pemula

Dalam blok rantai dan web3, Bukti Tanpa Pengetahuan (Zero Knowledge Proofs) muncul sebagai konsep revolusioner yang mengimbangi privasi dan ketelusan. Bayangkan membuktikan bahawa anda mengetahui sesuatu tanpa mendedahkan perinciannya – seperti menunjukkan ID untuk memasuki kelab tanpa mendedahkan alamat anda. Inilah kehebatan ZKP, menawarkan keselamatan blok rantai yang kukuh sambil melindungi maklumat sensitif.

 

Berasal daripada kriptografi, ZKP membolehkan satu pihak membuktikan kepada pihak lain bahawa mereka mengetahui nilai tertentu, seperti kata laluan, tanpa mendedahkan sebarang maklumat tentang nilai itu. Ini sama seperti membuktikan bahawa peti besi terkunci mengandungi objek tertentu tanpa perlu membuka peti tersebut.

 

Secara ringkas, bukti tanpa pengetahuan (ZKP) adalah protokol kriptografi yang membolehkan pihak pembukti (anda) meyakinkan pihak verifikasi (pihak lain) tentang kebenaran sesuatu kenyataan (anda cukup umur secara sah) tanpa mendedahkan sebarang maklumat tambahan (tarikh lahir anda). Ia seperti membuka peti rahsia dengan kata laluan yang tiada siapa boleh memahami.

 

Bagaimana ZKP Berfungsi? 

 

Keajaiban ZKP terletak pada kemampuannya untuk mengesahkan data tanpa berkongsi data tersebut. Ia menggunakan algoritma matematik di mana pembukti boleh meyakinkan pihak verifikasi tentang fakta tertentu tanpa mendedahkan fakta itu sendiri. Sebagai contoh, dalam transaksi mata wang kripto, ZKP boleh mengesahkan kesahihan transaksi tanpa mendedahkan jumlah atau pihak yang terlibat. Ini dicapai melalui teknik kriptografi kompleks seperti "saksi" dan "tindak balas cabaran" protokol.

 

Untuk memahami konsep ZKP, bayangkan contoh labirin imaginasi. Pihak pembukti berjalan melalui labirin, meninggalkan jejak digital yang membuktikan mereka sampai ke pintu keluar tanpa mendedahkan laluan sebenar yang dilalui. Pihak verifikasi memeriksa jejak tersebut dan yakin bahawa pihak pembukti telah melengkapkan labirin, tetapi laluan tetap tidak didedahkan.

 

Manfaat ZKP

• Privasi Dipertingkatkan: ZKP membolehkan anda membuktikan bahawa anda memiliki maklumat tertentu atau telah melengkapkan tugas tertentu tanpa mendedahkan sebarang butiran asas. Ini melindungi data sensitif seperti jumlah transaksi, identiti pengirim/penerima, dan pilihan undian dalam DAO.

• Keselamatan Diperkukuh: ZKP boleh digunakan untuk mengesahkan kesahihan pengiraan kompleks tanpa mempercayai sumber. Ini mengukuhkan keselamatan blok rantai dengan menghapuskan keperluan untuk perantara dan mengurangkan potensi vektor serangan.

• Kecekapan Dipertingkatkan: ZKP boleh menyelaraskan proses tertentu dengan mengesahkan pengiraan kompleks dengan lebih cekap berbanding kaedah tradisional. Ini boleh memberi manfaat kepada bidang seperti pengurusan rantaian bekalan dan pengesanan penipuan.

ZK Rollups mewakili lonjakan revolusi dalam skalabiliti blok rantai dan privasi, serta merupakan salah satu kes penggunaan paling menarik untuk enkripsi tanpa pengetahuan dalam teknologi blok rantai. ZK Rollups ialah kuasa pemprosesan transaksi di luar rantaian. 

 

Daripada membebankan blok rantai utama dengan setiap transaksi, ZK Rollups menggabungkan ratusan atau bahkan ribuan transaksi ke dalam satu "rollup." Tetapi inilah keunikan mereka: ZK Rollups tidak hanya menghantar ringkasan kumpulan ini; mereka membuktikan, menggunakan kriptografi canggih yang dikenali sebagai Bukti Tanpa Pengetahuan (Zero-Knowledge Proofs, ZKPs), bahawa semua transaksi dalam kumpulan tersebut adalah sah tanpa mendedahkan sebarang butiran sensitif. Anggaplah ia seperti menunjukkan ID anda untuk masuk ke sebuah kelab tanpa mendedahkan alamat anda.

 

Contohnya, ZK Rollups boleh secara signifikan meningkatkan throughput transaksi Ethereum dengan mengagregatkan banyak transaksi ke dalam satu kumpulan yang diproses di luar rantaian, mengurangkan beban pada rangkaian utama. Selepas pemprosesan, bukti tanpa pengetahuan dihantar ke rangkaian utama Ethereum, mengesahkan semua transaksi tanpa mendedahkan butiran mereka. Pemprosesan di luar rantaian dan penghantaran bukti ini mengurangkan beban rangkaian, meningkatkan throughput transaksi, dan memperbaiki kecekapan, berpotensi membolehkan Ethereum memproses berjuta-juta transaksi sesaat.

 

ZK Rollups menggunakan ZKPs bukan sahaja untuk mempercepatkan transaksi tetapi juga meningkatkan privasi bagi pengguna individu dan aplikasi. Ini membuka peluang baharu untuk DeFi, NFT, dan inovasi Web3 lain yang memerlukan kelajuan dan kerahsiaan. 

 

Apakah Kelebihan ZK Rollups?

Zero Knowledge (ZK) Rollups sedang merevolusi landskap blok rantai dengan menawarkan pelbagai peningkatan yang menangani beberapa cabaran paling mendesak dalam penerimaan teknologi blok rantai. Rollups ini bukan sahaja konsep teori tetapi penyelesaian praktikal yang meningkatkan kelajuan transaksi, skalabiliti, privasi, dan kos rendah sambil mengekalkan prinsip asas desentralisasi. Berikut adalah penjelasan terperinci mengenai manfaat pelbagai dimensi yang ZK Rollups tawarkan kepada dunia blok rantai, menetapkan piawaian baharu untuk kecekapan dan pengalaman pengguna.

 

• Transaksi Sepantas Kilat: Dengan memindahkan transaksi di luar rantaian, ZK Rollups mengurangkan bayaran gas dan masa menunggu, menjadikan dagangan kripto lebih lancar dan mampu milik.

• Kebolehskalaan Dipertingkat: Bayangkan sebuah blok rantai yang boleh mengendalikan jutaan transaksi sesaat. ZK Rollups membuka jalan untuk penerimaan massa dan mengaktifkan potensi penuh teknologi blok rantai.

• Privasi yang Ditingkatkan: ZKPs menjaga butiran transaksi agar kekal rahsia, melindungi identiti pengguna dan menggalakkan kepercayaan dalam sistem kewangan.

• Desentralisasi Terpelihara: ZK Rollups mengekalkan sifat desentralisasi blok rantai dengan hanya menyerahkan bukti kepada rantaian utama, memastikan ketelusan dan kepercayaan sambil meningkatkan kecekapan.

• Bayaran Dikurangkan: Apabila pemprosesan transaksi dilakukan di luar rantaian, secara semula jadi, bayaran menjadi lebih rendah, menjadikan dagangan kripto dan interaksi blok rantai lain lebih mampu milik untuk semua.

Bayangkan pinjaman DeFi tanpa mendedahkan sejarah kewangan anda atau mengundi dalam DAO tanpa mengorbankan anonimiti anda. ZKPs membolehkan masa depan di mana transaksi kewangan dan tadbir urus menjadi benar-benar peribadi, melindungi maklumat sensitif sambil memanfaatkan ketelusan teknologi blok rantai.

 

Kriptografi tanpa pengetahuan boleh membuka kemungkinan dalam pelbagai sektor. Berikut adalah gambaran mengenai kes penggunaan ZKE:

 

Kes Penggunaan Tanpa Pengetahuan dalam Teknologi Blok Rantai 

Salah satu kes penggunaan paling popular teknologi tanpa pengetahuan (ZK) dalam blok rantai adalah untuk rangkaian lapisan-2. Bukti ZK membolehkan penyelesaian Lapisan-2 untuk mengelompokkan transaksi ke dalam satu bukti, meningkatkan kebolehskalaan dan privasi dengan mengesahkan transaksi tanpa mendedahkan butiran. Dua jenis utama adalah zk-SNARKs, yang dikenali dengan kecekapan, dan zk-STARKs, yang tahan terhadap ancaman pengkomputeran kuantum. Teknologi ini meningkatkan throughput transaksi dan privasi, berguna dalam kewangan terdesentralisasi dan aplikasi perusahaan.

 

Berikut adalah kes penggunaan lain penyulitan ZK dalam industri blok rantai: 

 

• Blok Rantai Skalabel: ZK-Rollups menangani kekangan blok rantai lapisan-1 (menggunakan kumpulan transaksi dengan bukti pemeliharaan privasi), memanfaatkan ZKE untuk transaksi yang lebih pantas dan murah, meningkatkan skalabiliti blok rantai.

• Pengesahan Integriti Data: Buktikan data tidak diubah suai tanpa perlu memuat turun keseluruhan fail, mempercepatkan proses dan menjimatkan sumber. Sebagai contoh, ZKP boleh membuktikan bahawa pengguna mempunyai dokumen sah (seperti lesen memandu atau pasport) tanpa mendedahkan dokumen tersebut, meningkatkan privasi dalam proses pengesahan atas talian.

• Oracle Terdesentralisasi: Bukti tanpa pengetahuan (ZKP) meningkatkan oracle terdesentralisasi seperti Chainlink dalam ekosistem blok rantai dengan memperbaiki privasi, keselamatan, kepercayaan, skalabiliti, dan pematuhan regulasi. ZKP membolehkan oracle mengesahkan ketepatan data tanpa mendedahkan data tersebut, memastikan kerahsiaan dan privasi pengguna. Ia juga mengekalkan integriti data dan menghalang penipuan dengan mengesahkan kesahihan data. 

• Pengiraan Multi-Pihak Selamat (MPC): Bekerjasama dalam pengiraan tanpa mendedahkan input individu, membuka peluang baru untuk aplikasi AI dan pembelajaran mesin yang memelihara privasi.

• Pengurusan Hak Digital (DRM): Kawal akses kepada kandungan berhak cipta tanpa memerlukan langkah perlindungan salinan yang invasif.

• Pesanan Selamat: Kirim mesej sulit dengan penyulitan hujung-ke-hujung yang tidak boleh diubah suai sambil mengekalkan integriti mesej.

• Keadilan dalam Permainan Atas Talian: ZKP boleh digunakan dalam permainan atas talian untuk membuktikan bahawa hasil permainan adalah adil tanpa mendedahkan algoritma atau logik permainan.

• Pengesahan Pemilikan NFT: Boleh mengesahkan pemilikan dan keaslian NFT (Non-Fungible Tokens) tanpa mendedahkan identiti pemiliknya.

Aplikasi Utama ZKP

Aplikasi dunia sebenar untuk bukti tanpa pengetahuan termasuk: 

 

• Transaksi Kewangan: Bayangkan membeli barang runcit tanpa mendedahkan baki akaun bank anda. ZKE membolehkan pembayaran tanpa nama, melindungi perincian transaksi sambil menegakkan pematuhan undang-undang. Sebagai contoh, dalam mata wang kripto seperti Zcash, ZKP mengesahkan transaksi tanpa mendedahkan pengirim, penerima, atau jumlah transaksi, meningkatkan privasi.

• Rekod Perubatan: Berkongsi hanya maklumat perubatan yang diperlukan untuk diagnosis dengan jaminan mutlak bahawa tiada kebocoran lanjut - ZKE membolehkan pesakit mengawal data sensitif mereka. Dalam penjagaan kesihatan, ZKP boleh membolehkan perkongsian data pesakit untuk tujuan penyelidikan atau rawatan sambil mengekalkan privasi pesakit dan mematuhi regulasi seperti HIPAA.

• Sistem Pengundian: ZKP boleh digunakan dalam sistem pengundian elektronik untuk mengesahkan bahawa undi telah dibuang dengan betul tanpa mendedahkan pilihan pengundi, memastikan privasi dan integriti dalam proses pengundian.

• Pengesahan Barang dalam Pengurusan Rantaian Bekalan (SCM): Syarikat boleh menggunakan ZKP untuk membuktikan keaslian dan asal produk dalam rantaian bekalan tanpa mendedahkan maklumat komersial sensitif atau rahsia dagangan.

• Penilaian Kredit dalam Aplikasi Kewangan: ZKP boleh membenarkan individu membuktikan mereka memenuhi kriteria kredit tertentu tanpa mendedahkan situasi kewangan sebenar mereka.

• Akses Sulit kepada Rekod Awam: Kerajaan boleh menggunakan ZKP untuk membolehkan akses aman dan peribadi kepada rekod awam, memastikan maklumat sensitif tidak didedahkan secara tidak perlu.

• Pengesahan Tanpa Kata Laluan: Hapuskan kata laluan yang terdedah. ZKE membolehkan anda membuktikan bahawa anda tahu kata laluan tanpa mendedahkannya, mengurangkan risiko penggodaman.

• Penyimpanan Awan: Simpan data dengan selamat di awan tanpa memberikan akses penuh kepada data mentah kepada penyedia perkhidmatan awan. ZKE memastikan penyahsulitan hanya dengan kebenaran yang betul.

• Pengesahan Biometrik: Buktikan identiti anda dengan pengenalan cap jari atau muka tanpa menyimpan data biometrik mentah, mengurangkan kebimbangan privasi. 

• Kemas Kini Perisian: Mengesahkan kemas kini perisian adalah sahih dan tidak boleh diubah suai tanpa berkongsi kod sumber peribadi, meningkatkan keselamatan dan kepercayaan.

Ingatlah, ZKE masih berkembang, tetapi aplikasinya mempunyai potensi besar. Apabila penyelidikan dan pembangunan semakin maju, kita boleh menjangkakan ZKE akan merevolusi privasi data, keselamatan, dan kecekapan merentasi pelbagai industri dan membentuk semula cara kita berinteraksi dengan teknologi pada masa depan.

 

Beberapa projek kripto yang menarik, terutamanya dalam ekosistem Ethereum, sedang meneraju penggunaan ZKP:

• Loopring: Loopring menggunakan bukti tanpa pengetahuan (zero-knowledge proofs) untuk menggabungkan pelbagai pemindahan ke dalam satu transaksi. Ini secara signifikan mengurangkan bayaran gas dan meningkatkan throughput transaksi pada rangkaian Ethereum. Utamanya berfokus pada pertukaran desentralisasi (DEX), Loopring membolehkan dagangan kripto yang pantas dan kos efektif. Memimpin teknologi ZK Rollups, Loopring menawarkan dagangan kripto yang cepat dan berbayaran rendah di Ethereum. 

• Zcash: Zcash adalah perintis dalam privasi, menggunakan zk-SNARKs untuk sepenuhnya menyembunyikan jumlah transaksi dan identiti penghantar serta penerima, memastikan privasi yang tiada tandingan dalam transaksi. Sebagai mata wang kripto, ia menawarkan tahap privasi tinggi untuk pengguna yang mengutamakan kerahsiaan dalam urusan kewangan mereka.

• Filecoin: Rangkaian penyimpanan desentralisasi ini menggunakan ZKP untuk mengesahkan penyimpanan dan integriti data tanpa perlu mendedahkan data sebenar. Ini penting untuk memastikan privasi dan keselamatan dalam ekosistem penyimpanan fail desentralisasi.

• StarkWare: StarkWare menyediakan platform untuk pembangun mencipta penyelesaian skalabiliti tersuai menggunakan ZK-STARKs, memudahkan transaksi yang lebih pantas dan murah. Dengan membolehkan pembangun mencipta DApps yang lebih cekap, ia memperluaskan skop dan skalabiliti ekosistem Ethereum.

• Immutable X: Dengan fokus pada NFT, Immutable X menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk membolehkan dagangan NFT dengan hampir segera dan tanpa kos gas di Ethereum. Immutable X sangat menarik bagi pembangun permainan dan peminat permainan, memandangkan kecekapannya dan kos efektif dalam mengurus transaksi NFT. 

• Secret Network: Secret Network menumpukan pada membolehkan privasi untuk kontrak pintar. Ia memastikan bahawa data dan pengiraan dalam kontrak kekal rahsia. Ini sangat relevan untuk aplikasi kewangan desentralisasi (DeFi) dan blockchain lain yang berorientasikan privasi.

• Mina Protocol (Dahulu dikenali sebagai Coda): Mina Protocol mengekalkan saiz blockchain yang sangat kompak menggunakan zk-SNARKs, yang memastikan bahawa bahkan telefon pintar dapat turut serta sepenuhnya dalam rangkaian. Ini menjadikan blockchain sangat mudah diakses dan mesra pengguna, mendorong penerimaan yang lebih luas.

• Aztec Protocol: Aztec Protocol memberi fokus pada membolehkan transaksi peribadi dalam ruang DeFi, termasuk peminjaman dan pinjaman rahsia. Ia membuka jalan untuk masa depan di mana transaksi kewangan di blockchain dapat menjadi selamat dan peribadi.

• ZKsync: ZKsync menawarkan transaksi yang pantas dan selamat di Ethereum, dengan memanfaatkan kecekapan ZK Rollups. Keserasian Zksync dengan ekosistem Ethereum sedia ada merupakan kelebihan yang signifikan, menjadikannya lebih mudah untuk pembangun dan pengguna menggunakannya.

Ketahui lebih lanjut tentang ZKsync dan cara ia berfungsi.

• Hermez Network: Dengan melaksanakan ZK Rollups, Hermez Network secara signifikan meningkatkan kelajuan transaksi dan mengurangkan kos pada rangkaian Ethereum. Ini menjadikan transaksi Ethereum lebih cekap, terutamanya berguna untuk transaksi berkelantangan tinggi dengan nilai rendah. 

• Tornado Cash: Tornado Cash menggunakan zk-SNARKs untuk menganonimkan transaksi Ethereum. Ia memutuskan pautan pada rantaian antara alamat asal dan destinasi. Perkhidmatan ini amat penting untuk pengguna yang mencari privasi dalam transaksi mereka, kerana ia membolehkan mereka bertransaksi di Ethereum sambil mengekalkan anonimitas.

Walaupun kriptografi ZK menjanjikan potensi besar untuk teknologi blockchain, penting untuk mengakui risiko dan cabaran yang mungkin timbul daripada pelaksanaannya. Ini termasuk:

 

1. Kerumitan Komputasi: Menjana dan mengesahkan bukti ZK boleh menjadi intensif komputasi, berpotensi mengehadkan penerimaan lebih luas, terutamanya pada peranti dengan sumber yang terhad.

2. Ketidakmatangan Teknologi: Kriptografi ZK masih berkembang, dan mengintegrasikannya secara lancar dengan platform blockchain sedia ada menghadirkan cabaran dalam keserasian, kecekapan, dan keselamatan.

3. Kepercayaan Terhad pada Persediaan: ZK-SNARKs, jenis bukti ZK yang lazim, bergantung pada "upacara persediaan yang dipercayai" sekali sahaja untuk menjana parameter kriptografi. Kerentanan keselamatan dalam fasa ini boleh menjejaskan keseluruhan sistem.

4. Ancaman Komputasi Kuantum: Kemunculan pengkomputeran kuantum berpotensi memecahkan skim ZK-SNARK semasa. Penyelidikan berterusan adalah penting untuk membangunkan kriptografi ZK yang tahan kuantum.

5. Kebimbangan Pusatkan Kuasa: Walaupun ZK Rollups meningkatkan skalabiliti, mereka secara intrinsik memusatkan kuasa pengesahan transaksi di tangan penjadual urutan, yang boleh menimbulkan kebimbangan mengenai pusatkan kuasa.

6. Potensi Penyalahgunaan: Aspek privasi dalam kriptografi ZK boleh disalahgunakan untuk memudahkan aktiviti haram seperti pengubahan wang haram atau pengelakan cukai. Kerangka kawal selia dan pertimbangan etika adalah perlu untuk menangani risiko ini.

7. Serangan Kejuruteraan Sosial: Pengguna yang berinteraksi dengan aplikasi berasaskan ZK tetap terdedah kepada serangan kejuruteraan sosial jika mereka terpedaya dengan penipuan atau percubaan pancingan data. Kesedaran keselamatan dan pendidikan adalah penting.

Bukti Tanpa Pengetahuan dan Rollup bukan sekadar keingintahuan kriptografi, tetapi merupakan elemen penting dalam fasa seterusnya evolusi blockchain. Teknologi ini menawarkan gabungan unik antara privasi, keselamatan, dan kecekapan, menjadikannya tidak dapat dielakkan dalam memperluaskan penggunaan penyelesaian berasaskan blockchain. 

 

Teknologi Bukti Tanpa Pengetahuan (ZK) menjanjikan masa depan dengan privasi, keselamatan, dan skalabiliti yang dipertingkatkan. 

 

ZK juga memastikan privasi dengan menganonimkan transaksi dan melindungi data peribadi. Teknologi ini meningkatkan keselamatan dengan mengesahkan pengiraan kompleks tanpa mendedahkan butiran. Selain itu, ZK berpotensi merevolusikan identiti terdesentralisasi, pengiraan pelbagai pihak yang selamat, dan bahkan mencipta blockchain kalis kuantum.

 

Namun begitu, cabaran seperti kerumitan pengiraan, ketidakmatangan teknologi, dan kefahaman umum perlu ditangani untuk penerimaan yang lebih luas. Walaupun begitu, masa depan ZK sangat menjanjikan dengan pembangunan dan pelaksanaan yang berterusan. Ia merupakan kemajuan teknologi serta satu cara untuk mendapatkan semula kawalan, membuka potensi, dan membentuk masa depan digital di mana privasi, keselamatan, dan skalabiliti wujud bersama.

 

1. Projek Ethereum Layer-2 Kripto Terbaik untuk Diketahui

2. Penyelesaian Skalabiliti Blockchain Layer-1 vs. Layer-2: Dijelaskan 

3. Rangkaian Layer-2 Terbaik untuk Diperhatikan 

4. Projek Bitcoin Layer-2 Terbaik untuk Diketahui pada 2024

5. Layer-2 vs. Layer-3 Blockchains: Semua yang Perlu Anda Tahu 

6. Rangkaian Layer-0 Terbaik: Tulang Belakang Skalabiliti Blockchain