Cách Chúng Ta Nhìn Nhận zkSNARKs và zkSTARKs

Table of Contents

Zero-Knowledge Proofs đã cách mạng hóa cách chúng ta nghĩ về quyền riêng tư và bảo mật trong không gian blockchain. Hai hệ thống ZKP nổi bật, zkSNARKs và zkSTARKs, đã xuất hiện như những công cụ mạnh mẽ. Mặc dù chúng có mục đích tương tự, nhưng mỗi phương pháp lại có những điểm mạnh riêng.

Nguồn: https://orochi.network/blog/How-We-See%20zkSNARKs-and-zkSTARKs

zkSNARKs là gì?

zkSNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) là một dạng ZKP cho phép xác minh nhanh chóng và không tương tác. Công nghệ này đã trở nên phổ biến nhờ việc triển khai trong các loại tiền mã hóa tập trung vào quyền riêng tư như Zcash.

Đặc điểm chính của zkSNARKs

Succinct: Proof có kích thước nhỏ và nhanh chóng để xác minh.
Non-interactive: Quá trình xác minh không yêu cầu giao tiếp qua lại giữa bên chứng minh (prover) và bên xác minh (verifier), giúp nâng cao hiệu suất.
Widely adopted: zkSNARKs đã được áp dụng rộng rãi trong blockchain, cung cấp một khung bảo mật và riêng tư đã được kiểm chứng.

zkSNARKs được biết đến với kích thước proof nhỏ gọn, giúp xác minh nhanh chóng mà không cần tương tác, điều này có nghĩa là không có quá trình trao đổi qua lại giữa prover và verifier. Việc zkSNARKs đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng blockchain, đặc biệt là các ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư, nhấn mạnh độ tin cậy của nó trong các giao dịch an toàn.

Các lợi thế của zkSNARKs bao gồm hiệu suất cao và khả năng tương thích với các hệ thống tập trung vào quyền riêng tư như Zcash. Tuy nhiên, zkSNARKs yêu cầu một trusted setup để tạo khóa mật mã, đây là một rủi ro bảo mật nếu bị xâm phạm. Ngoài ra, zkSNARKs có thể dễ bị tấn công bởi máy tính lượng tử trong tương lai.

zkSTARKs là gì?

zkSTARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge) cung cấp một phương pháp minh bạch và có khả năng mở rộng hơn cho Zero-Knowledge Proofs. Được phát triển như một cải tiến so với zkSNARKs, zkSTARKs loại bỏ nhu cầu trusted setup, giúp giải quyết một số lo ngại về bảo mật liên quan đến zkSNARKs.

Đặc điểm chính của zkSTARKs

Transparency: Loại bỏ nhu cầu trusted setup, thay vào đó dựa vào tính ngẫu nhiên có thể xác minh công khai (publicly verifiable randomness).
Scalability: Có thể xử lý các proof lớn hơn, làm cho chúng phù hợp hơn với các ứng dụng phức tạp.
Quantum resistance: Chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử, cung cấp một giải pháp bền vững trong tương lai.

zkSTARKs được biết đến với tính minh bạch, vì chúng loại bỏ nhu cầu trusted setup và thay vào đó dựa vào public randomness có thể xác minh công khai. Điều này làm cho chúng có khả năng mở rộng tốt hơn, có thể xử lý các proof lớn hơn và phù hợp hơn với các ứng dụng phức tạp. Ngoài ra, zkSTARKs có khả năng chống lại máy tính lượng tử, bảo vệ chống lại các mối đe dọa trong tương lai.

Các lợi thế chính của zkSTARKs bao gồm tính bảo mật cao hơn do không yêu cầu trusted setup, khả năng mở rộng tốt hơn cho các tính toán phức tạp và khả năng chống lại máy tính lượng tử. Tuy nhiên, nhược điểm của zkSTARKs là kích thước proof lớn hơn, điều này có thể làm giảm hiệu quả trong các môi trường bị giới hạn băng thông.

So sánh zkSNARKs và zkSTARKs

Tiêu chí	zkSNARKs	zkSTARKs
Bảo mật	Yêu cầu	Không cần
Khả năng mở rộng	Hiệu quả trong môi trường băng thông thấp.	Xử lý proof lớn hơn, phù hợp với các ứng dụng phức tạp.
Khả năng chống máy tính lượng tử	Không có khả năng chống	Chống

Bảo mật: Trusted Setup vs. Transparent Setup

zkSNARKs yêu cầu trusted setup, nghĩa là cần tạo khóa mật mã một lần duy nhất. Nếu các khóa này bị lộ, toàn bộ hệ thống có thể bị xâm phạm.
zkSTARKs sử dụng transparent setup, không yêu cầu trusted setup, thay vào đó dựa vào tính ngẫu nhiên có thể xác minh công khai, giúp loại bỏ rủi ro này.

Khả năng mở rộng và hiệu suất

zkSTARKs có khả năng mở rộng tốt hơn vì chúng có thể xử lý các proof lớn hơn, làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng phức tạp hơn.
zkSNARKs có lợi thế hơn trong các môi trường bị giới hạn băng thông, vì kích thước proof nhỏ hơn.

Khả năng chống lại Quantum Computing

zkSTARKs có lợi thế trong việc chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử, điều này có thể trở nên quan trọng khi công nghệ lượng tử phát triển.
zkSNARKs có thể dễ bị ảnh hưởng bởi các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử, điều này có thể trở thành vấn đề trong tương lai.

Kết luận

Cả zkSNARKs và zkSTARKs đều là những công nghệ mạnh mẽ giúp tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trong blockchain. Mỗi phương pháp có những lợi thế riêng tùy thuộc vào mục đích sử dụng:

Nếu cần một giải pháp có hiệu suất cao và proof nhỏ gọn, zkSNARKs là lựa chọn phù hợp.
Nếu ưu tiên tính minh bạch, khả năng mở rộng, và bảo mật chống lại máy tính lượng tử, zkSTARKs là phương án tốt hơn.

Khi công nghệ tiếp tục phát triển, zkSTARKs có thể trở thành lựa chọn phổ biến hơn trong tương lai, đặc biệt khi các mối đe dọa từ máy tính lượng tử ngày càng hiện hữu.

Ứng dụng và trường hợp sử dụng

Liệu zkSNARKs có phải giải pháp lý tưởng nhất?

zkSNARKs đã được triển khai rộng rãi trong các blockchain tập trung vào quyền riêng tư như Zcash. Tính hiệu quả và không tương tác của chúng làm cho zkSNARKs trở nên phù hợp với các ứng dụng mà quyền riêng tư và tốc độ là yếu tố quan trọng, chẳng hạn như giao dịch ẩn danh và các ứng dụng bảo vệ quyền riêng tư.

Tiềm Năng của zkSTARKs trong Giải Pháp Mở Rộng

Nhờ tính minh bạch và khả năng mở rộng, zkSTARKs ngày càng được áp dụng trong các giải pháp Layer 2 scaling, nơi bảo mật cao và khả năng mở rộng là điều cần thiết. Đối với các dự án có tính toán phức tạp hơn, zkSTARKs cung cấp một lựa chọn linh hoạt và bảo mật hơn.

Kết Luận

Chúng tôi rất hào hứng về tiềm năng của cả zkSNARKs và zkSTARKs. Bằng cách tận dụng chiến lược cả hai công nghệ này, chúng tôi đang xây dựng một hệ sinh thái modular, blockchain-agnostic, giúp các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng Web3 sáng tạo mà không phải lo lắng về tính toàn vẹn và khả dụng của dữ liệu.

zkMDAL là minh chứng cho sức mạnh của Zero-Knowledge Proofs, đặt ra một tiêu chuẩn mới về bảo mật, quyền riêng tư và khả năng mở rộng trong ngành blockchain.

Ghi chú phụ: Các nội dung trên trong chương trình ZK Advocacy được hỗ trợ bởi Mina Protocol and ZKP labs. Để biết thêm về chương trình, mời bạn tại đây, (link: https://zkplabs.network/blog/Announcing-the-ZKP-Advocacy-Program-Powered-by-Mina-Foundation-Your-Path%20to-Zero-Knowledge-Mastery)

About ZKP Labs

ZKP Labs is a non-profit organization that focuses on building a vibrant and supportive community in Southeast Asia dedicated to the advancement of Zero-Knowledge Proof (ZKP) technology. Through events, workshops, and training programs, we strive to create an environment that fosters collaboration, knowledge-sharing, and growth, empowering community members to contribute to the development and adoption of ZKP.

Blog