O que são zk-SNARKs? Compreender a tecnologia de encriptação que promove a privacidade do Web3

O que são zk-SNARKs?

A prova de conhecimento zero é um tipo de método de encriptação que permite a uma parte (o provador) provar a outra parte (o verificador) que uma afirmação é verdadeira sem revelar qualquer informação adicional. Introduzido pelos investigadores Shafi Goldwasser, Silvio Micali e Charles Rackoff na década de 1980, a ZKP tornou-se uma parte importante dos ecossistemas de blockchain e Web3.
ZKPs satisfazem três propriedades principais:

• integridadeSe a declaração for verdadeira, um provador honesto pode convencer o verificador.

• Completude: Um provador desonesto não pode convencer um verificador a aceitar uma declaração falsa.

• Zero-conhecimento: Os verificadores nada sabem sobre a veracidade da declaração.

Por exemplo, zk-SNARKs podem provar que tem mais de 18 anos sem revelar a sua data de nascimento, ou confirmar a validade de uma transação sem divulgar o remetente, destinatário ou montante.

Como funciona a prova de conhecimento zero?

As ZKPs baseiam-se em algoritmos matemáticos complexos, tipicamente envolvendo encriptação de curvas elípticas ou compromissos polinomiais. Os dois principais tipos são:

• Interactive zk-SNARKs: Nos protocolos iniciais, havia uma necessidade de comunicação de ida e volta entre o provador e o verificador.

• Prova de Conhecimento Zero Não Interativa: Usando uma única prova para torná-los mais eficientes em aplicações de blockchain.

Uma implementação comum ézk-SNARKs(Zero-conhecimento argumento não-interativo sucinto de conhecimento), eles são rápidos, compactos e amplamente utilizados em Web3. zk-SNARKs geram uma prova que pode ser verificada rapidamente mesmo para computações complexas sem revelar os dados subjacentes.

Fluxo de Exemplo

1. DeclaraçãoUm provador quer confirmar que eles possuem uma chave de encriptação válida.

2. Geração de Prova: Usando o protocolo zk-SNARKs, o provador cria provas matemáticas com base em uma chave.

3. verificação: Os verificadores verificam a validade da prova sem acessar a chave em si.

Este processo garante a preservação da confiança em sistemas descentralizados, protegendo ao mesmo tempo a privacidade.

A aplicação de zk-SNARKs no Web3

ZKP está impulsionando a inovação em vários campos da Web3, fornecendo soluções focadas na privacidade para cada área. As principais aplicações incluem:

1. Privacidade da Blockchain

Protocolos como esteZcashUsando zk-SNARKs para proteger os detalhes da transação, permitindo que os usuários enviem e recebam fundos anonimamente, mantendo a integridade da blockchain. Soluções de segunda camada do Ethereum, tal zkSynceStarkNetUsar ZKPs para transações privadas e escaláveis.

1. Verificação de identidade

Sistema de identidade descentralizada, assim comoIdentificação da PolygonUsar zk-SNARKs para verificar credenciais (como idade ou cidadania) sem expor dados pessoais. Isso pode melhorar a privacidade do usuário em DeFi, jogos e plataformas sociais.

1. Escalabilidade

O poder dos zk-SNARKszk-RollupsAgrupando milhares de transações numa prova, reduzindo as taxas e a congestão do Ethereum. Projetos como este,rolagemeAztecAvance esta tecnologia em 2025.

1. Votação Segura

As ZKPs tornam possível criar um sistema de votação anónimo verificável, garantindo a equidade das eleições sem comprometer a privacidade do eleitor.

1. Partilha de dados

Nos setores de saúde e financeiro, as ZKPs permitem que as instituições partilhem dados verificados sem expor detalhes sensíveis (como pontuações de crédito ou registos médicos).

Benefícios de zk-SNARKs

• privacidadeOs utilizadores podem negociar e interagir sem revelar informações pessoais.

• Segurança: ZKPs reduzem a dependência de intermediários de confiança e minimizam vulnerabilidades.

• Escalabilidade: zk-Rollups melhora a capacidade de processamento da blockchain, apoiando a adoção em larga escala.

• sem confiançaProvas verificáveis eliminam a necessidade de confiar cegamente em terceiros.

Desafios de zk-SNARKs

Apesar do seu potencial, as provas de conhecimento zero enfrentam obstáculos:

• complexidade computacional: Gerar provas, especialmente para zk-SNARKs, requer uma grande quantidade de potência de computação.

• Configurações Confiáveis: Alguns protocolos, como os primeiros zk-SNARKs, dependem de uma configuração confiável, trazendo riscos de centralização.

• Acessibilidade: A implementação de zk-SNARKs requer conhecimentos avançados de encriptação, limitando a adoção.

• taxa: Uma alta computação pode levar a um aumento nas taxas de transação em certas redes.

Melhoria contínua, por exemplozk-STARKs(Argumentos Transparentes Escaláveis do Conhecimento) resolvem estes problemas ao eliminar pressupostos de confiança e melhorar a eficiência.

zk-SNARKs em 2025

Até 2025, ZKP será crucial para o crescimento do Web3, com o mercado de soluções baseadas em ZKP esperado ultrapassar os $5 bilhões. O ecossistema da Camada 2 do Ethereum representa 60% da adoção de ZKP, continuando a impulsionar a inovação. LikeProtocolo Mina, com a sua blockchain leve usando ZKP recursivo, eFilecoin, Integrar a tecnologia ZKP no armazenamento descentralizado destaca a versatilidade desta tecnologia.
O desenvolvimento regulamentar também apoia a adoção de zk-SNARKs. O foco da UE na privacidade dos dados ao abrigo do RGPD é consistente com os princípios de ZKP, encorajando as empresas a integrar estas soluções. Entretanto, ferramentas de desenvolvimento comoCircomeHalo 2Simplificar a implementação de provas de conhecimento zero (ZKP) para reduzir o limiar para os desenvolvedores.

Por que as provas de conhecimento zero são cruciais para a privacidade na Web3

O Web3 tem como objetivo criar uma Internet descentralizada e centrada no utilizador, mas a privacidade continua a ser um desafio. Os sistemas tradicionais expõem dados sensíveis, enquanto as primeiras blockchains como o Bitcoin oferecem anonimato limitado. As zk-SNARKs preenchem esta lacuna, alcançando interações privadas e seguras sem sacrificar a descentralização. Com o aumento dos ataques cibernéticos e das violações de dados, as zk-SNARKs fornecem uma defesa forte, tornando-se um componente crucial para o futuro do Web3.

futuro

As provas de conhecimento zero não são apenas uma tecnologia inovadora para moedas encriptadas; são a tecnologia fundamental para a privacidade e escalabilidade da Web3. Desde a proteção de transações até à conquista da identidade descentralizada, as ZKPs capacitam os utilizadores a controlar os seus dados num mundo cada vez mais conectado. Com a evolução de protocolos e a crescente adoção, as ZKPs irão redefinir a confiança e a privacidade na era digital, solidificando o seu papel como pedra angular da inovação descentralizada.
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