zk-SNARK

ما هو zk-SNARK؟

zk-SNARK هو نظام إثبات تشفيري يتيح لطرف إثبات صحة عبارة ما من دون كشف المعلومات الخاصة التي تقف وراء تلك العبارة.

المعنى الكامل لـ zk-SNARK هو Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge.

في العملات المشفرة، تُستخدم zk-SNARKs لدعم المعاملات الخاصة وتوسيع البلوكشين والحوسبة القابلة للتحقق وأنظمة الهوية والتطبيقات القائمة على الإثبات.

يمكن لـ zk-SNARK إثبات أن المعاملة تتبع قواعد بروتوكول ما من دون كشف كل تفاصيل المعاملة علناً.

وهذا مهم لأن كثيراً من شبكات البلوكشين شفافة افتراضياً، ما يعني أن نشاط المحافظ والأرصدة وأنماط المعاملات قد تكون مرئية لأي شخص يستخدم مستكشف البلوكشين.

يصف شرح Ethereum الرسمي لـ إثباتات المعرفة الصفرية zk-SNARKs بأنها أنظمة إثبات يمكنها التحقق من المعلومات من دون كشف المعلومات نفسها.

وتوضح Zcash أيضاً في دليلها حول zk-SNARKs أن هذه التقنية تتيح للشخص إثبات امتلاك معلومات معينة من دون كشفها.

بالنسبة لمستخدمي الكريبتو، المعنى البسيط هو أن zk-SNARKs تساعد البلوكشين على التحقق من الحقيقة من دون إجبار المستخدمين على كشف بيانات غير ضرورية.

لماذا تهم zk-SNARKs في الكريبتو؟

تكتسب zk-SNARKs أهمية لأن شبكات الكريبتو تحتاج إلى الخصوصية وقابلية التوسع والتحقق القائم على تقليل الثقة.

يفيد البلوكشين العام لأن أي شخص يستطيع التحقق من اتباع القواعد.

لكن الشفافية الكاملة قد تسبب مشكلات خصوصية للمستخدمين والشركات والمتداولين والمتبرعين وأنظمة الرواتب والتطبيقات اللامركزية.

إذا ظل كل رصيد محفظة ومسار معاملة مرئياً إلى الأبد، فقد يفقد المستخدمون الخصوصية المالية حتى عندما لا يفعلون شيئاً خاطئاً.

تساعد zk-SNARKs في حل جزء من هذه المشكلة عبر تمكين الشبكة من التحقق من الصحة من دون كشف كل التفاصيل الحساسة.

كما تفيد في التوسع لأن البلوكشين يمكنه التحقق من إثبات مضغوط بدلاً من إعادة تنفيذ مقدار كبير من الحوسبة.

توضح وثائق Ethereum حول Zero-Knowledge Rollups أن إثباتات الصحة تؤكد صحة انتقالات الحالة خارج السلسلة من دون مطالبة Ethereum بإعادة تنفيذ كل معاملة.

وهذا يجعل zk-SNARKs مهمة لشبكات Layer 2 والتمويل اللامركزي والمدفوعات والألعاب والأصول المرمزة وغيرها من تطبيقات الكريبتو ذات الحجم المرتفع.

باختصار، تتيح zk-SNARKs لأنظمة الكريبتو أن تصبح أكثر خصوصية وكفاءة مع الحفاظ على تحقق قوي.

تفكيك مصطلح zk-SNARK

يشير جزء «zk» إلى المعرفة الصفرية.

تعني المعرفة الصفرية أن الإثبات يمكنه إظهار صحة شيء ما من دون كشف البيانات السرية المستخدمة لإثباته.

يرمز الحرف «S» إلى succinct، أي الإيجاز.

ويعني الإيجاز أن الإثبات صغير وسريع التحقق مقارنة بالحساب الكامل الذي يُثبت.

يرمز الحرف «N» إلى non-interactive، أي غير تفاعلي.

ويعني غير التفاعلي أن المُثبت يستطيع إنشاء إثبات يمكن للمتحقق فحصه من دون حوار طويل ذهاباً وإياباً.

يشير «ARK» إلى Argument of Knowledge.

تعني الحجة أن الإثبات آمن وفق افتراضات حاسوبية.

وتعني المعرفة أن المُثبت يجب أن يعرف المعلومات المخفية، التي تسمى غالباً الشاهد، والتي تجعل العبارة صحيحة.

عند جمع هذه العناصر، يصبح zk-SNARK إثباتاً مضغوطاً يمكن فحصه بسرعة من دون كشف معلومات خاصة.

لهذا تُعد zk-SNARKs قوية في أنظمة البلوكشين التي تهم فيها تكلفة التحقق وكشف البيانات العامة وخصوصية المستخدمين جميعاً.

كيف يعمل zk-SNARK؟

يتضمن zk-SNARK عادةً مُثبتاً ومتحققاً وعبارة عامة وشاهداً خاصاً.

المُثبت هو الطرف الذي ينشئ الإثبات.

والمتحقق هو الطرف الذي يفحص الإثبات.

العبارة العامة هي الادعاء الذي يُسمح للجميع برؤيته.

والشاهد الخاص هو المعلومات المخفية التي تثبت صحة الادعاء.

فعلى سبيل المثال، قد يرغب المستخدم في إثبات صحة معاملة خاصة من دون إظهار المرسل أو المستلم أو المبلغ للعامة.

يتيح zk-SNARK للمستخدم إثبات أن المعاملة تتبع قواعد البروتوكول من دون كشف هذه التفاصيل المختارة.

في كثير من الأنظمة، يجب أولاً تمثيل الحساب على شكل دائرة أو نظام قيود رياضي.

تحدد الدائرة القواعد التي يجب أن يستوفيها الإثبات.

إذا استوفى الشاهد الخاص الدائرة، يستطيع المُثبت إنشاء إثبات صالح.

ثم يفحص المتحقق الإثبات باستخدام مفتاح تحقق أو خوارزمية متحقق.

إذا كان الإثبات صالحاً، يقبل المتحقق العبارة بوصفها صحيحة.

وإذا كان غير صالح، يرفضها.

تتيح هذه العملية للبلوكشين فرض القواعد من دون معرفة كل شيء عن بيانات المستخدم الخاصة.

ما الذي يجعل zk-SNARKs موجزة؟

يُعد الإيجاز إحدى المزايا الرئيسية لـ zk-SNARKs.

الإثبات الموجز صغير بما يكفي للتخزين والنقل والتحقق بكفاءة.

ويهم ذلك على البلوكشين لأن كل بايت من البيانات وكل خطوة للتحقق يمكن أن تكلف مالاً.

إذا كان الإثبات كبيراً جداً أو بطيئاً في التحقق، فقد يصبح مكلفاً جداً للاستخدام على السلسلة.

تتمتع zk-SNARKs بقيمة لأنها تستطيع غالباً إنتاج إثباتات مضغوطة أرخص بكثير في التحقق من الحساب الأصلي.

ولهذا تُستخدم في أنظمة التوسع.

يمكن لنظام Layer 2 معالجة معاملات كثيرة خارج السلسلة وإنشاء إثبات وتقديمه إلى بلوكشين أساسي.

لا يحتاج البلوكشين الأساسي إلا إلى التحقق من الإثبات بدلاً من معالجة كل معاملة على حدة.

وقد يقلل ذلك الازدحام ويجعل المعاملات أكثر تكلفة مناسبة للمستخدمين.

كما يساعد الإيجاز أنظمة الخصوصية لأن الإثبات المضغوط يمكنه إثبات الامتثال للقواعد من دون كشف تفاصيل المعاملات الخاصة.

ما الذي يجعل zk-SNARKs غير تفاعلية؟

تعني عدم التفاعلية أن المُثبت يستطيع إنشاء إثبات واحد يمكن للمتحقق فحصه لاحقاً.

وهذا مهم للبلوكشين لأن العقود الذكية لا يمكنها إجراء محادثة خاصة طويلة مع كل مستخدم.

يحتاج البلوكشين إلى إثباتات يمكن تقديمها كبيانات والتحقق منها تلقائياً.

في أنظمة الإثبات التفاعلية الأقدم، قد يحتاج المُثبت والمتحقق إلى جولات متعددة من التواصل.

لا يكون هذا التصميم عملياً لكثير من تطبيقات الكريبتو لأن معاملات البلوكشين ينبغي أن تكون نهائية وعامة وسهلة التحقق للعقد.

يلائم الإثبات غير التفاعلي العقود الذكية والشبكات اللامركزية بشكل أفضل.

ينشئ المُثبت الإثبات خارج السلسلة.

ثم يُقدم الإثبات إلى البلوكشين أو متحقق آخر.

ويفحصه المتحقق ضمن عملية تحقق واحدة.

يجعل هذا الهيكل zk-SNARKs مفيدة للمدفوعات الخاصة والـRollups والجسور وإثباتات الهوية وأنظمة التحقق على السلسلة.

zk-SNARKs والخصوصية

غالباً ما ترتبط zk-SNARKs بالخصوصية لأنها تستطيع إخفاء المعلومات الحساسة مع إثبات صحة المعاملة.

في مدفوعات كريبتو تركز على الخصوصية، قد يثبت zk-SNARK أن المرسل يملك أموالاً كافية، وأن الأموال لا تُنفق مرتين، وأن المعاملة تتبع القواعد.

يمكن للبلوكشين العام قبول المعاملة من دون عرض كل تفاصيلها للجميع.

توضح وثائق Zcash أن Zcash تستخدم العناوين المحمية وzk-SNARKs لدعم معاملات تحافظ على الخصوصية في دليل أساسيات Zcash.

ولا يعني هذا أن كل تطبيق zk-SNARK خاص افتراضياً.

تستخدم بعض الأنظمة zk-SNARKs أساساً للتوسع لا للخصوصية.

في تلك الأنظمة، قد تظل بيانات المعاملات عامة، لكن الإثبات يساعد في التحقق من الصحة بكفاءة أكبر.

ينبغي للمستخدمين دائماً التحقق من المعلومات المخفية والعامة والبيانات الوصفية التي قد تظل مرئية.

zk-SNARK أداة خصوصية، لكن الخصوصية تعتمد على كيفية تنفيذ الأداة.

zk-SNARKs وتوسيع البلوكشين

تُعد zk-SNARKs مهمة أيضاً لتوسيع البلوكشين.

يعني التوسع مساعدة البلوكشين على دعم مستخدمين ومعاملات أكثر من دون جعل الشبكة مكلفة جداً أو صعبة التحقق.

في zkRollup، تُعالج معاملات كثيرة خارج السلسلة ثم تُثبت بإثبات صحة.

تفحص السلسلة الأساسية الإثبات وتقبل الحالة المحدّثة إذا كان الإثبات صالحاً.

قد يوفر هذا النهج مساحة الكتل لأن السلسلة الأساسية لا تحتاج إلى إعادة تنفيذ كل معاملة.

يوضح دليل Ethereum حول zk-rollups أن هذه الأنظمة تنقل الحوسبة وتخزين الحالة خارج السلسلة، مع نشر الإثباتات وبيانات مختارة على الطبقة الأساسية.

تُعد zk-SNARKs أحد أنظمة الإثبات الممكنة لهذا النوع من تصميم التوسع.

يمكنها المساعدة في تقليل الرسوم وتحسين الإنتاجية وتسهيل استخدام التطبيقات اللامركزية.

وهذا مفيد خصوصاً للتطبيقات التي تتطلب معاملات متكررة، مثل الألعاب والمدفوعات والمبادلات والإقراض والأدوات الاجتماعية على السلسلة.

مع نمو تبني البلوكشين، قد تزداد أهمية zk-SNARKs لأن المستخدمين يتوقعون تطبيقات سريعة من دون التخلي عن الأمان.

zk-SNARKs والإعداد الموثوق

يُعد الإعداد الموثوق أحد أكثر المخاطر التي تُناقش فيما يتعلق ببعض أنظمة zk-SNARK.

الإعداد الموثوق هو عملية تنشئ معلمات تشفيرية تُستخدم لإنشاء الإثباتات والتحقق منها.

إذا لم تُدمّر المواد السرية الناتجة عن الإعداد بصورة صحيحة، فقد يتمكن مهاجم من إنشاء إثباتات مزيفة في بعض الأنظمة.

تسمى هذه المواد السرية أحياناً toxic waste.

كانت تصاميم zk-SNARK الأقدم تتطلب غالباً إعداداً موثوقاً، ما أنشأ افتراضات ثقة إضافية للمستخدمين.

تقلل بعض الأنظمة هذه المخاطر من خلال مراسم متعددة الأطراف يساهم فيها مشاركون كثيرون بعشوائية.

الفكرة هي أن الإعداد يظل آمناً ما دام مشارك صادق واحد على الأقل يدمر مساهمته السرية.

عملت أنظمة إثبات أحدث أيضاً على تقليل متطلبات الإعداد الموثوق أو إزالتها.

توضح Electric Coin Company أن Halo 2 صُممت كتطبيق zk-SNARK عالي الأداء يلغي الحاجة إلى إعداد موثوق.

وتذكر صفحة ترقية NU5 لدى Zcash أيضاً أن الترقية نقلت Zcash إلى نظام إثبات Halo وألغت الحاجة إلى إعداد موثوق.

هذا مهم لأنه يوضح أن تقنية zk-SNARK تستمر في التطور.

لا ينبغي للمستخدمين افتراض أن جميع zk-SNARKs تستخدم نموذج الإعداد نفسه.

تعتمد افتراضات الأمان الدقيقة على نظام الإثبات والتنفيذ وتصميم البروتوكول.

zk-SNARK مقابل zk-STARK

كل من zk-SNARKs وzk-STARKs أنظمة إثباتات معرفة صفرية، لكنهما يقدمان مفاضلات مختلفة.

تشتهر zk-SNARKs عادةً بأحجام الإثبات الصغيرة والتحقق الفعال.

وتشتهر zk-STARKs عادةً بالشفافية وقابلية التوسع للحسابات الكبيرة وتجنب الإعداد الموثوق.

تشير وثائق إثباتات المعرفة الصفرية لدى Ethereum إلى أن zk-STARKs تنتج عموماً إثباتات أكبر من zk-SNARKs، ما قد يؤدي إلى عبء تحقق أعلى.

وهذا يعني أن zk-SNARKs قد تكون جذابة عندما يكون حجم الإثبات وتكاليف التحقق على السلسلة مهمين جداً.

لكن كثيراً من أنظمة zk-SNARK تعتمد على افتراضات تشفيرية قد تكون أقل مقاومة مستقبلاً للحواسيب الكمومية القوية من الأنظمة القائمة على التجزئة.

وغالباً ما توصف zk-STARKs بأنها أكثر مقاومة كمومياً لأنها تعتمد عادةً على دوال تجزئة مقاومة للتصادم.

ولا يعني ذلك أن أحد النظامين أفضل دائماً من الآخر.

قد يختار المطور zk-SNARKs للإثباتات المضغوطة والأدوات الناضجة.

وقد يختار zk-STARKs لإعداد شفاف وافتراضات أمان طويلة الأجل مختلفة.

يعتمد أفضل نظام إثبات على احتياجات التطبيق وحدود التكلفة ونموذج الأمان وأهداف تجربة المستخدم.

zk-SNARKs في المعاملات الخاصة

تُعد المعاملات الخاصة من أشهر حالات استخدام zk-SNARKs.

يمكن للبلوكشين العام التحقق من عدم إنشاء عملات من العدم ومن أن المستخدمين لا ينفقون مرتين.

وفي الوقت نفسه، تستطيع zk-SNARKs إخفاء تفاصيل معاملات مختارة عن العرض العام.

ينشئ ذلك توازناً بين التحقق والسرية.

فعلى سبيل المثال، يمكن لمعاملة محمية إثبات أن للمرسل الحق في إنفاق أموال معينة من دون إظهار الأموال التي يجري إنفاقها تحديداً للعامة.

ويمكنها أيضاً إخفاء المستلم والمبلغ وفقاً لتصميم البروتوكول.

يمكن أن يحمي ذلك المستخدمين من المراقبة المالية والهجمات المستهدفة وتسريبات معلومات الأعمال والتعرض العلني غير المرغوب.

لا تعني الخصوصية أن النظام لا يضم قواعد.

يمكن لنظام zk-SNARK مصمم جيداً فرض القواعد مع تقليل الكشف غير الضروري.

لهذا يرى كثير من المدافعين عن الخصوصية في إثباتات المعرفة الصفرية وسيلة عملية لجعل الكريبتو أكثر فائدة للنشاط المالي العادي.

zk-SNARKs في الهوية اللامركزية

يمكن أن تدعم zk-SNARKs أيضاً الهوية اللامركزية.

في أنظمة الهوية، يحتاج المستخدمون غالباً إلى إثبات شيء عن أنفسهم من دون كشف كل المعلومات الشخصية.

فعلى سبيل المثال، قد يحتاج المستخدم إلى إثبات أنه تجاوز عمراً معيناً أو ينتمي إلى مجموعة معينة أو يستوفي متطلباً من دون كشف هويته الكاملة.

يمكن لـ zk-SNARK إثبات الحقيقة المطلوبة مع إبقاء البيانات الإضافية خاصة.

وقد يساعد ذلك في تقليل تسريبات البيانات لأن التطبيقات لا تحتاج إلى جمع معلومات شخصية أكثر مما يلزم.

في الكريبتو، يمكن أن يدعم ذلك التحكم في الوصول الذي يحافظ على الخصوصية وفحوصات الامتثال وأنظمة التصويت وأدوات السمعة وأنظمة أهلية الإيـردروب.

ويمكنه أيضاً مساعدة المستخدمين على تجنب ربط كل إجراء On-chain بالهوية العامة نفسها.

الفكرة الأساسية هي الكشف الانتقائي.

يمكن للمستخدمين إثبات ما يلزم من دون كشف كل شيء.

zk-SNARKs في إثبات الاحتياطيات والتدقيق

يمكن استخدام zk-SNARKs في أنظمة إثبات الاحتياطيات والتدقيق.

قد يرغب نشاط تجاري أو بروتوكول في إثبات استيفائه شرطاً مالياً من دون كشف كل محفظة أو رصيد عميل أو سجل داخلي.

يمكن لإثبات معرفة صفرية المساعدة في إثبات حقائق مختارة مع الحفاظ على خصوصية التفاصيل الحساسة.

فعلى سبيل المثال، قد يثبت نظام أن إجمالي الأصول أكبر من إجمالي الالتزامات من دون كشف كل حساب مستخدم علناً.

يمكن لهذا النهج تحسين الشفافية مع تقليل مخاطر الخصوصية.

لكن إثباتات المعرفة الصفرية لا تحل كل مشكلات التدقيق بمفردها.

يجب أن يستند الإثبات إلى بيانات صحيحة.

ويجب أن تكون الالتزامات كاملة.

ويجب أن تسيطر الجهة المقدمة للادعاء على الأصول.

ويجب أن تتطابق دائرة الإثبات مع الادعاء المقدم.

لذلك، لا تزال عمليات التدقيق القائمة على zk-SNARK تحتاج إلى ضوابط قوية للبيانات ومنهجية واضحة ومراجعة مستقلة.

لا يكون الإثبات موثوقاً إلا بقدر موثوقية العبارة التي يثبتها.

مزايا zk-SNARKs

الميزة الرئيسية الأولى لـ zk-SNARKs هي الخصوصية.

يمكنها إثبات صحة معاملة أو عبارة من دون كشف جميع المعلومات الخاصة.

الميزة الثانية هي صغر حجم الإثبات.

يمكن للإثباتات الأصغر تقليل تكاليف التخزين والتحقق على السلسلة.

الميزة الثالثة هي سرعة التحقق.

يمكن للمتحقق فحص الإثبات أسرع بكثير من إعادة الحساب كاملاً.

الميزة الرابعة هي قابلية التوسع.

يمكن أن تساعد zk-SNARKs أنظمة Layer 2 على تجميع معاملات كثيرة وإثباتها بكفاءة.

الميزة الخامسة هي مرونة تصميم التطبيقات.

يمكنها دعم المدفوعات والهوية والألعاب والتمويل والحوكمة والجسور والحوسبة الخاصة.

الميزة السادسة هي تحكم أفضل للمستخدمين في بياناتهم.

بدلاً من منح التطبيقات وصولاً كاملاً إلى المعلومات الحساسة، يمكن للمستخدمين إثبات الضروري فقط.

قيود zk-SNARKs

القيد الأول هو التعقيد.

يصعب تصميم zk-SNARKs وتنفيذها وتدقيقها وشرحها.

القيد الثاني هو مخاطر الإعداد الموثوق في بعض أنظمة الإثبات.

إذا كان الإعداد مطلوباً وأُدير بشكل سيئ، فقد يواجه النظام مشكلات أمنية خطيرة.

القيد الثالث هو مخاطر الدائرة.

إذا كانت الدائرة خاطئة، فقد يثبت الإثبات القاعدة الخاطئة بصورة صحيحة.

القيد الرابع هو مخاطر التنفيذ.

يمكن للأخطاء في برمجيات المُثبت أو عقود المتحقق أو المحافظ أو الجسور أو مكتبات التشفير أن تسبب خسائر فعلية.

القيد الخامس هو تكلفة الإثبات.

قد يتطلب توليد الإثباتات حوسبة وذاكرة وهندسة متخصصة كبيرة.

القيد السادس هو سوء فهم المستخدمين.

يعتقد كثير من المستخدمين أن «zk» تعني دائماً الخصوصية الكاملة، لكن بعض أنظمة zk تستخدم الإثباتات أساساً للتوسع.

القيد السابع هو تسرب البيانات الوصفية.

حتى إذا أخفى الإثبات البيانات الأساسية، فقد يكشف سلوك المحفظة والتوقيت ومعلومات الشبكة والإيداعات والسحوبات أو أنماط التطبيقات قرائن.

أسئلة أمنية ينبغي طرحها حول نظام zk-SNARK

ينبغي للمستخدمين سؤال ما إذا كان نظام الإثبات يتطلب إعداداً موثوقاً.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كان الإعداد عاماً أو قابلاً للتحديث أو خاصاً بدائرة معينة أو أزيل تماماً.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كانت العقود الذكية خضعت للتدقيق.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كانت دائرة الإثبات راجعها خبراء مستقلون.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كان النظام يخفي بيانات المعاملات أو يثبت صحة التنفيذ فقط.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كانت السحوبات تعتمد على جسر أو Sequencer أو مفتاح مسؤول أو لجنة طوارئ.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كان المستخدمون يستطيعون الخروج بأمان إذا توقف المشغل عن العمل.

وينبغي لهم سؤال كيفية التعامل مع توفر البيانات.

وينبغي لهم سؤال ما إذا كان المشروع يشرح نموذج مخاطره بوضوح.

تكتسب هذه الأسئلة أهمية لأن zk-SNARKs قوية، لكنها لا تزيل كل المخاطر من نظام كريبتو.

يعتمد الأمان الكامل لتطبيق zk-SNARK على التشفير والبرمجيات والحوكمة وتوفر البيانات وتصميم الحفظ وسلوك المستخدم.

مفاهيم خاطئة شائعة حول zk-SNARKs

أحد المفاهيم الخاطئة هو أن zk-SNARKs تجعل كل معاملة خاصة تلقائياً.

في الواقع، تعتمد الخصوصية على تصميم التطبيق والبيانات المنشورة.

ومفهوم خاطئ آخر هو أن zk-SNARKs تزيل الحاجة إلى الثقة تماماً.

هي تقلل بعض افتراضات الثقة، لكن قد يظل المستخدمون بحاجة إلى الثقة بجودة الكود وتصميم الإعداد وأمان الجسر وضوابط الحوكمة وبرمجيات المحفظة.

المفهوم الخاطئ الثالث هو أن zk-SNARKs مفيدة فقط لعملات الخصوصية.

وهي مفيدة أيضاً للتوسع والهوية والألعاب والتدقيق والحوسبة القابلة للتحقق.

المفهوم الخاطئ الرابع هو أن الإثباتات الأصغر تعني دائماً أنظمة أفضل.

تُعد الإثباتات الصغيرة مفيدة، لكن افتراضات الأمان وتكلفة المُثبت وتوفر البيانات واللامركزية مهمة أيضاً.

المفهوم الخاطئ الخامس هو أن تقنية المعرفة الصفرية للخبراء فقط.

لا يحتاج المستخدمون إلى فهم كل التفاصيل الرياضية للاستفادة من تطبيقات تستخدم zk-SNARKs، لكن ينبغي لهم فهم المخاطر الأساسية.

zk-SNARKs والمطورون

يستخدم المطورون zk-SNARKs بتحويل منطق التطبيق إلى صيغة ملائمة للإثبات.

ويعني ذلك غالباً كتابة دوائر أو برامج تحدد ما يجب إثباته.

قد تتحقق الدائرة من الأرصدة أو التوقيعات أو عضوية شجرة Merkle أو صحة المعاملات أو ادعاءات الهوية أو قواعد الألعاب.

ثم ينشئ المُثبت إثباتاً بأن الدائرة قد استوفيت.

ويفحص المتحقق الإثبات على السلسلة أو خارجها.

تحسنت أدوات المطورين، لكن تطوير zk-SNARK لا يزال أكثر تعقيداً من تطوير العقود الذكية العادية.

يجب أن يفكر المطورون بعناية في القيود وتوليد الشاهد وأنظمة الإثبات وتكاليف المتحقق وافتراضات الأمان.

ويجب عليهم أيضاً اختبار الحالات الطرفية لأن خطأ صغيراً قد يجعل نظاماً خاصاً غير آمن أو نظام توسع غير صحيح.

توجد مبادرة ZKProof لدعم توحيد إثباتات المعرفة الصفرية وقابلية التشغيل البيني وممارسات الأمان في القطاع.

ويهم هذا النوع من التوحيد القياسي لأن zk-SNARKs قد تؤمّن قيماً كبيرة من الكريبتو.

zk-SNARKs ببساطة

يشبه zk-SNARK إثبات أنك تعرف إجابة لغز من دون إظهار الإجابة نفسها.

يمكن للشخص الذي يفحص الإثبات أن يثق بأنك تعرف الإجابة.

ولا يحتاج إلى رؤية الإجابة.

كما لا يحتاج إلى مشاهدتك تحل اللغز كاملاً من البداية.

في الكريبتو، قد يكون اللغز معاملة أو فحص رصيد أو ادعاء هوية خاصة أو دفعة نشاط Layer 2.

يثبت zk-SNARK أن القواعد اتُبعت.

ويمكن للبلوكشين فحص الإثبات بسرعة.

ولهذا تفيد zk-SNARKs في الخصوصية وقابلية التوسع معاً.

فهي تتيح للبلوكشين التحقق أكثر مع كشف أقل.

الأسئلة الشائعة

إلام يشير zk-SNARK؟

يشير zk-SNARK إلى Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge.

فيما يُستخدم zk-SNARK في الكريبتو؟

يُستخدم zk-SNARK لإثبات صحة معاملة أو حساب أو ادعاء خاص من دون كشف جميع المعلومات الكامنة وراءه.

هل تُستخدم zk-SNARKs للخصوصية فقط؟

لا، تُستخدم zk-SNARKs للخصوصية، لكنها تُستخدم أيضاً للتوسع والهوية والتدقيق والألعاب والحوسبة القابلة للتحقق.

لماذا تسمى إثباتات zk-SNARK موجزة؟

تسمى موجزة لأن الإثباتات صغيرة ويمكن التحقق منها بسرعة مقارنة بالحساب الكامل.

ماذا يعني غير تفاعلي في zk-SNARK؟

يعني غير تفاعلي أن المُثبت يستطيع إنشاء إثبات يمكن للمتحقق فحصه من دون جولات كثيرة من التواصل.

هل تحتاج جميع zk-SNARKs إلى إعداد موثوق؟

لا، تتطلب بعض أنظمة zk-SNARK إعداداً موثوقاً، بينما قد تقلل التصاميم والتنفيذات الأحدث هذا المتطلب أو تزيله.

ما الفرق بين zk-SNARK وzk-STARK؟

تكون إثباتات zk-SNARKs عادةً أصغر والتحقق منها سريعاً، بينما تتجنب zk-STARKs عادةً الإعداد الموثوق وتستخدم افتراضات أمان مختلفة.

هل تستطيع zk-SNARKs تقليل رسوم البلوكشين؟

نعم، يمكن لـ zk-SNARKs تقليل الرسوم في أنظمة التوسع بإتاحة إثبات معاملات كثيرة معاً بدلاً من تنفيذها واحدة تلو الأخرى على السلسلة الأساسية.

هل zk-SNARKs آمنة؟

يمكن أن تكون zk-SNARKs آمنة عندما يُصمم ويُدقق بعناية نظام الإثبات والدائرة والتنفيذ والإعداد والعقود الذكية ونموذج الحوكمة.

هل تخفي zk-SNARKs عناوين المحافظ؟

يمكنها إخفاء عناوين المحافظ في بعض الأنظمة التي تركز على الخصوصية، لكن ذلك يعتمد على تصميم البروتوكول والبيانات المنشورة على السلسلة.

هل يمكن للمبتدئين استخدام تطبيقات قائمة على zk-SNARK؟

نعم، يمكن للمبتدئين استخدام تطبيقات قائمة على zk-SNARK، لكن ينبغي لهم فهم المخاطر الأساسية مثل مخاطر الجسور والعقود الذكية وتسرب البيانات الوصفية.

لماذا تهم zk-SNARKs لـ Web3؟

تكتسب zk-SNARKs أهمية لـ Web3 لأنها تساعد التطبيقات على التحقق من الحقيقة وحماية بيانات المستخدمين وتوسيع نشاط البلوكشين بكفاءة أكبر.

الخلاصة

zk-SNARK إحدى أهم الأدوات التشفيرية في العملات المشفرة الحديثة.

يتيح للمستخدم أو التطبيق أو الشبكة إثبات صحة شيء ما من دون كشف جميع المعلومات الخاصة التي تقف خلف الإثبات.

وهذا يجعل zk-SNARKs مفيدة للمعاملات الخاصة وتوسيع Layer 2 والهوية اللامركزية وإثبات الاحتياطيات والألعاب والحوكمة والحوسبة القابلة للتحقق.

تتمثل نقاط القوة الرئيسية لـ zk-SNARKs في حجم الإثبات المضغوط والتحقق السريع وحماية الخصوصية وفائدتها الكبيرة لتوسيع البلوكشين.

وتشمل المخاطر الرئيسية افتراضات الإعداد الموثوق في بعض الأنظمة وأخطاء الدوائر وأخطاء التنفيذ وتكاليف الإثبات وتسرب البيانات الوصفية وسوء فهم المستخدمين.

بالنسبة لمستخدمي الكريبتو، الدرس الأساسي هو أن zk-SNARKs يمكن أن تجعل البلوكشين أكثر خصوصية وكفاءة، لكنها لا تجعل كل تطبيق آمناً أو مجهول الهوية تلقائياً.

يعتمد الأمان الكامل لنظام zk-SNARK على تصميم الإثبات وتوفر البيانات والعقود الذكية والحوكمة والمحافظ والجسور وعمليات التدقيق.

مع تزايد تقدم تطبيقات الكريبتو، يُرجح أن تظل zk-SNARKs محورية لمستقبل البنية التحتية للبلوكشين القابلة للتوسع والمحافظة على الخصوصية.