Tại sao bằng chứng không kiến thức yêu thích của V God có thể giải quyết được vấn đề mở rộng quy mô của Ethereum?

Nguồn gốc: Những người đam mê Ethereum

Tác giả gốc: Shiri Perciger

Bản dịch gốc: Ajian

Tiêu đề gốc: "Giới thiệu | Các công cụ mã hóa thời thượng có thể giúp DeFi không? 》

Phong trào tài chính phi tập trung (DeFi) cam kết sẽ bình đẳng hóa thế giới tài chính và làm cho nó trở nên công bằng và minh bạch hơn. Tuy nhiên, để DeFi đạt được mục tiêu này trên quy mô toàn cầu, các chuỗi khối phi tập trung như Ethereum cần phải mở rộng quy mô thông lượng! Điều này có nghĩa là chúng ta cần sử dụng các sơ đồ chứng minh mật mã mới (một số người sẽ gọi chung các sơ đồ này là "bằng chứng không có kiến thức" và "ZKP").

Các hệ thống chứng minh mật mã như zk-STARK (sắp được triển khai trên mạng chính Ethereum) không phải là giải pháp duy nhất. Các cách tiếp cận khác bao gồm Plasma, Ethereum 2.0, các giải pháp được đề xuất bởi nhiều người được gọi là “kẻ giết Ethereum” và gần đây nhất là Optimistic Rollup.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích những thách thức hiện tại mà tiền điện tử phi tập trung phải đối mặt, các con đường mà các hệ thống chứng minh mật mã khác nhau thực hiện để giải quyết những vấn đề này và tại sao zk-STARK là giải pháp phù hợp nhất để giải quyết vấn đề này.

Sự phân quyền và mở rộng năng lực xử lý

Chúng ta đang sống trong một thời đại mà thông lượng của hệ thống máy tính không ngừng được cải thiện. Mọi thứ từ băng thông, dung lượng lưu trữ, đến số lượng pixel trên màn hình đều không ngừng được cải thiện. Vậy tại sao việc tăng tốc độ xử lý giao dịch (được đo bằng TPS (giao dịch mỗi giây)) của Bitcoin và Ethereum lại khó đến vậy?

Câu trả lời là chúng tôi cũng muốn đảm bảo tính phân quyền. Điều kiện tiên quyết để blockchain duy trì trạng thái không cần cấp phép là mọi người dùng sử dụng máy tính xách tay thông thường đều có thể xác minh tính toàn vẹn của lịch sử giao dịch. Có một nguyên tắc cốt lõi ở đây mà chúng tôi gọi là “trách nhiệm giải trình toàn diện”, nghĩa là: chúng ta không thể vội tăng sức mạnh xử lý của hệ thống, nếu không nó sẽ thoái hóa thành một hệ thống thanh toán tập trung chỉ có một số ít nhà tài phiệt. nghĩa là "hệ thống tài chính hiện hành").



- Chúng ta phải phá vỡ bộ ba bất khả thi của blockchain và tạo ra một hệ thống phi tập trung khác với các hệ thống truyền thống -
Do đó, tất cả các sơ đồ mở rộng, bao gồm Plasma, Optimistic Rollup và phương pháp của chúng tôi (dựa trên hệ thống chứng minh mật mã, thường được gọi là sơ đồ ZK Rollup), đều giới thiệu hai loại thực thể khác nhau: một nhóm nhỏ gồm những người tham gia "quyền lực" cần đầu tư một nhiều tài nguyên để thực hiện các phép tính chuyên sâu; ngoài ra còn có một nhóm lớn các nút chịu trách nhiệm xác minh giao dịch và đảm bảo rằng kết quả tính toán do những người tham gia mạnh mẽ tạo ra có thể kiểm tra được.

Làm cách nào chúng ta có thể mở rộng thông lượng trong khi vẫn đảm bảo tính phân cấp? Sau đó để những người tham gia mạnh mẽ thực hiện phép tính và những người tham gia yếu kém đảm bảo khả năng kiểm toán. Những người tham gia mạnh có ác ý hay không không quan trọng, điều quan trọng là những người tham gia yếu có thể đảm bảo trách nhiệm!

Trước khi đi vào chi tiết, chúng ta hãy xem xét hệ thống chứng minh mật mã.

Bạn cần biết đôi điều về hệ thống chứng minh mật mã

Hệ thống chứng minh mật mã được thành lập vào năm 1980; Hệ thống chứng minh mật mã khổng lồ giá trị của chuỗi khối dựa trên quyền truy cập đã dẫn đến sự bùng nổ kỷ Cambri của các cấu trúc lý thuyết mới và các giao thức mới trong lĩnh vực chuỗi khối trong những năm gần đây. Trong phần tiếp theo, chúng tôi chỉ tập trung vào STARK, loại giải pháp chứng minh mà nhóm StarkWare của chúng tôi đang chuẩn bị đưa ra thị trường.

Hệ thống chứng minh mật mã thường bao gồm hai loại vai trò: người chứng minh và người xác minh.

Người chứng minh: Người chứng minh hy vọng chứng minh rằng một tuyên bố tính toán là chính xác, giống như người xác minh, chẳng hạn như "Tôi đã xử lý 10.000 giao dịch này và giá trị băm của cơ sở dữ liệu kết quả là X." Người xác minh sẽ cung cấp bằng chứng cho tuyên bố tính toán này và gửi nó cho người xác minh.
Người xác minh: Người xác minh sẽ xác minh bằng chứng - thay vì lặp lại quá trình tính toán ban đầu một cách ngây thơ - và nếu bằng chứng vượt qua quá trình xác minh, người xác minh sẽ tin rằng tuyên bố của người chứng minh là đúng.
Chú ý! Trong một hệ thống chứng minh mật mã như STARK, gánh nặng tính toán đối với người chứng minh và người xác minh là không đối xứng!
So với việc chỉ thực hiện quy trình tính toán ban đầu, chi phí tính toán của người chứng minh lớn hơn nhiều, ngược lại, các phép tính của người xác minh lớn hơn nhiều so với quy trình tính toán ban đầu, do chi phí tính toán khổng lồ mà người xác minh đã phải trả. nhỏ hơn Ví dụ: nếu 10.000 giao dịch ban đầu cần được thực hiện, người xác minh chỉ cần trả chi phí tính toán cho 10 giao dịch.
Ngoài ra, các hệ thống chứng minh mật mã có thể được sử dụng để che giấu đầu vào (trong ví dụ trên, chi tiết của 10.000 giao dịch có thể được che giấu); các hệ thống chứng minh mật mã như vậy được gọi là "không kiến thức", viết tắt là ZK-STARK.

Làm cách nào để hệ thống chứng minh mật mã có thể mở rộng quy mô DeFi?

Vậy, các hệ thống chứng minh mật mã ngày nay có thể giúp DeFi theo những cách nào?

· Khả năng mở rộng
· Bảo mật
· Tính công bằng

Hãy thực hiện từng cái một.

1. Sử dụng STARK để cải thiện khả năng mở rộng



Hãy quay lại những vấn đề cơ bản thách thức: mở rộng quy mô thông lượng Ethereum trong khi vẫn duy trì trách nhiệm giải trình toàn diện. Chúng ta cần một công nghệ có thể tăng đáng kể thông lượng (bằng cách phân bổ gánh nặng tính toán cho một số ít "người tham gia mạnh"), đồng thời nhiều "người tham gia yếu" có thể xác minh đầy đủ tính toàn vẹn tính toán của những người tham gia mạnh mẽ này), và nó sẽ không làm tăng gánh nặng cho những người tham gia yếu kém. Các chương trình mở rộng khác, chẳng hạn như Plasma và Optimistic Rollup, dựa vào Bằng chứng gian lận và chúng tôi đã giải thích trong bài viết này tại sao hệ thống bằng chứng mật mã là giải pháp tốt hơn (Lưu ý của người biên tập: Đối với bản dịch tiếng Trung, hãy xem siêu liên kết ở cuối bài viết "Bằng chứng về tính hợp lệ so với bằng chứng về lỗi").

Sử dụng khả năng mở rộng của STARK (tốc độ xác minh tăng theo cấp số nhân so với tốc độ xây dựng bằng chứng), chúng ta có thể mạnh dạn bất kỳ thực thể quyền lực nào đều là người chứng nhận, thậm chí cả những con rối do Darth Vader & Sons (nhân vật phản diện trong "Chiến tranh giữa các vì sao") điều khiển. Chìa khóa ở đây là những người chứng minh mạnh mẽ phải đính kèm bằng chứng ngắn gọn cho tất cả các hoạt động của họ và tất cả các nút yếu có thể dễ dàng xác minh những bằng chứng này. Do đó, thông qua STARK (và các hệ thống chứng minh mật mã khác), chúng tôi có thể đảm bảo trách nhiệm giải trình toàn diện trong khi cung cấp khả năng mở rộng thông lượng gần như không giới hạn (nói đúng ra, chúng tôi "chỉ" đạt được sự mở rộng theo cấp số nhân).

Nói một cách chi tiết hơn, cơ sở của giải pháp khả năng mở rộng của ZK Rollup là cho phép các tác vụ điện toán lớn (hoặc một số lượng lớn các tác vụ điện toán nhỏ) được thực thi ngoài chuỗi, trong đó tài nguyên máy tính nằm ngoài chuỗi phong phú hơn nhiều; Bằng chứng về tính hợp lệ của việc thực hiện tính toán sau đó được tạo và gửi đến chuỗi khối (cùng với cam kết về trạng thái mới); những bằng chứng này sau đó được xác minh bởi một hợp đồng thông minh xác thực. Sau khi xác minh, những người tham gia mạng có thể tin tưởng rằng toàn bộ phép tính là hợp lệ (mà không cần tin cậy bất kỳ thực thể nào). Chính xác là vì chúng ta không có giả định về sự tin cậy nên chúng ta không thể chấp nhận một cách công bằng một phần bằng chứng có giá trị, ngay cả khi nó đến từ Darth Vader.

Đây không chỉ là trò chuyện – bạn sẽ có thể sử dụng nó trên mạng chính vào tuần tới!

Điều này không chỉ nằm trên giấy nữa: sử dụng StarkEx, công cụ mở rộng của chúng tôi, chúng tôi đã đạt được thông lượng trong số hơn 9.000 giao dịch tự lưu trữ mỗi giây (cải thiện gấp 2.000 lần so với mạng chính Ethereum)! Và đó không phải là giới hạn: chúng tôi không bị giới hạn bởi tài nguyên blockchain, chỉ có tài nguyên đám mây.

Các sản phẩm giao dịch đầu cuối sẽ sớm được ra mắt trên mạng chính.

Sàn giao dịch phi tập trung DeversiFi đầu tiên được hỗ trợ bởi công cụ StarkEx sẽ ra mắt vào tuần tới. Hơn nữa, sàn giao dịch NFT được StarkEx hỗ trợ cũng đang được phát triển chuyên sâu và sẽ có thể hỗ trợ giao dịch tài sản trong trò chơi.


2. ZKP tăng cường quyền riêng tư

Cải thiện tốc độ xử lý giao dịch không phải là một chuỗi công khai Đủ điều kiện để phổ biến. Chúng tôi cũng cần sự riêng tư.
Những người tiên phong trong chuỗi công cộng đã phát hiện ra lợi ích của ZKP đối với quyền riêng tư trước khi họ phát hiện ra lợi ích của ZKP về khả năng mở rộng. Chuỗi khối Zcash, ra mắt vào năm 2016, là hệ thống đầu tiên sử dụng giải pháp ZKP để cung cấp các giao dịch ẩn.

Quyền riêng tư cũng rất quan trọng để đạt được một thị trường hiệu quả. Khi các nhà giao dịch giao dịch trên thị trường, họ muốn được tự do và thoải mái nhưng cũng hy vọng rằng thông tin riêng của họ sẽ không bị lộ. Các chuỗi khối không cần cấp phép (và do đó là DeFi) hoàn toàn minh bạch về mặt thiết kế: tất cả các giao dịch được công khai trên chuỗi để cho phép tất cả các nút nhỏ xác minh trạng thái của chuỗi khối mà không đưa ra bất kỳ giả định tin cậy nào.

Vì vậy, thách thức là: làm thế nào để có được quyền riêng tư mà không phải hy sinh bản chất không tin cậy của vải Len DeFi ? Bạn có thể tận dụng các đặc tính không cần biết của ZKP!
Như đã đề cập ở trên, bằng chứng không có kiến thức cho phép chúng tôi chứng minh một tuyên bố tính toán mà không tiết lộ thông tin đầu vào riêng tư. Việc áp dụng thuộc tính này vào blockchain cho phép đưa thông tin duy nhất vào đầu vào riêng tư và bằng chứng sẽ không tiết lộ đầu vào này chút nào. Kết quả là mọi người đều hài lòng: quyền riêng tư có thể được bảo vệ và bất kỳ ai cũng có thể xác minh trạng thái của chuỗi khối mà không cần đưa ra các giả định về độ tin cậy, hoàn hảo.

Đây không phải là khoe khoang, bạn đã có thể sử dụng nó!

Một số nhóm đã sử dụng ZKP để triển khai các giải pháp nâng cao quyền riêng tư trên Ethereum, bao gồm Tornado. cash và AZTEC. Tornado sử dụng phương pháp trộn, trong khi AZTEC sử dụng phương pháp tiếp cận nhóm giao dịch (cách nào hiệu quả hơn?). Chúng tôi hy vọng các lựa chọn khác sẽ xuất hiện.

Lưu ý: Quyền riêng tư không có nghĩa là vi phạm quy định. Nhu cầu về quyền riêng tư của những người tham gia thị trường có thể cùng tồn tại với nhu cầu của các cơ quan quản lý để quan sát và theo dõi tình trạng của thị trường. Ví dụ: một công ty có thể tạo ra bằng chứng không có kiến thức rằng họ đã nộp thuế, thay vì chia sẻ tất cả sổ cái của mình với người thu thuế. Quyền riêng tư của công ty được bảo vệ và các cơ quan quản lý có thể tin tưởng rằng thuế đã được thu (bạn có thể xem ví dụ về điều này tại đây).

3. ZKP tăng cường tính công bằng

Sự công bằng của thị trường không chỉ được tìm thấy trong những suy đoán mang tính triết học ý nghĩa. Các nhà giao dịch sẽ tránh xa các địa điểm giao dịch mà họ cho là không công bằng, vì vậy sự công bằng sẽ có ích cho tính thanh khoản. Có nhiều cách để làm suy yếu sự công bằng của thị trường, nhưng hầu hết trong số đó liên quan đến việc các nhà điều hành hệ thống (chẳng hạn như chính sàn giao dịch) lạm dụng quyền được biết trước của họ. ZKP có thể giúp người tham gia đảm bảo rằng các nhà khai thác không thể lạm dụng đặc quyền của họ hoặc bị thiên vị.

Một ví dụ rất rõ ràng là chạy trước. Giao dịch chạy trước là khi các nhà tạo lập thị trường sử dụng thông tin trước để giao dịch trước khi người khác biết thông tin đó, điều này là bất hợp pháp. Về tác động của các giao dịch chạy trước trên thị trường, ước tính của mọi người là khác nhau, nhưng kết luận được chấp nhận rộng rãi là tác động này rất lớn và gây bất lợi cho hiệu quả của thị trường.

ZKP có thể giải quyết vấn đề về giao dịch chạy trước, bởi vì việc bảo vệ quyền riêng tư của nhà giao dịch không chỉ có thể ngăn cản những nhà giao dịch khác, nhưng Người vận hành cũng không thể nhìn trộm - điều này đảm bảo rằng người vận hành không thể thu lợi từ đặc quyền được biết, cho phép người vận hành quay lại vị trí ban đầu của họ. Chúng tôi rất muốn thấy một giải pháp như vậy.

Con đường phía trước

Vẫn còn rất nhiều việc phải làm! Chúng tôi muốn làm cho những công nghệ này dễ tiếp cận hơn với các nhà phát triển và nâng cao hiệu quả của những công nghệ này. Hơn nữa, chúng ta cần phát triển các giải pháp Lớp 2 và suy nghĩ cách tránh phá vỡ khả năng kết hợp mạnh mẽ của DeFi. Ở đây cũng có rất nhiều việc phải làm (nếu bạn muốn hiểu trực quan về giải pháp, bạn có thể thực hiện xem xét nguyên tắc thanh toán có điều kiện và cách sử dụng StarkEx để rút tiền nhanh chóng).

Khả năng mở rộng và quyền riêng tư của hệ thống chứng minh bằng mật mã có thể biến DeFi từ một hộp thử nghiệm đổi mới tài chính thành một công cụ toàn cầu có thể thay đổi sức mạnh của hệ thống tài chính hiện tại. Các hệ thống chứng minh mật mã, chẳng hạn như ZK-STARK, không chỉ có lợi thế hơn các giải pháp khác về khả năng mở rộng mà còn có thể hỗ trợ thiết kế thị trường tốt hơn và tạo ra thị trường tốt hơn với sự riêng tư và công bằng.

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia