a16z: 魔法のロジックを使用してゼロ知識証明を理解する方法
この記事は a16z からのものです
原作者 - マイケル・ブラウ
編 - 日々吾妻
編集者注：ゼロ知識証明（ZKP）は、拡張やプライバシーなど多方向への暗号通貨の発展のための「秘密の本」として、業界から大きな期待を集めています。ただし、この概念に関する説明内容の多くは、コンピュータサイエンスや暗号に関する一定の基礎を持った人を対象としているため、一般のユーザーがこの概念自体を完全に理解するには依然として一定の障害があります。
9 月 8 日、a16z パートナーの Michael Blau がゼロ知識証明に関する人気の科学記事を発表しました。この記事は、ゼロ知識証明自体の概念の抽象的な数学的推測の部分を巧みに避けていますが、魔法のパフォーマンスを使用して ZKP の有用性を具体的に示しています。
以下は、Odaily が Michael Blau の原文 (一人称音声) を編集したものですが、読みやすくするために一部修正が加えられています。
『2001年宇宙の旅』の著者であるクラーク氏は、「十分に進歩したテクノロジーは魔法と見分けがつかない」と述べた。
ゼロ知識証明は魔法のテクノロジーの 1 つで、実際には暗号の概念です。これを使用すると、Web3 のスケーラビリティとプライバシーに関する 2 つの主要な問題を解決できます。
効果の観点から見ると、ゼロ知識証明の使用は、オンチェーン取引手数料を削減し、新しいプライバシー保護アプリを設計するのに役立ち、それによって数十億のユーザーへの暗号通貨の普及を促進します。暗号に関係なく、ZKP は機密データを安全に送信するために使用される可能性もあり、それによって違法な金融システムとの戦いや不正な情報の拡散との戦いに役立ちます。
しかし、ゼロ知識証明とは正確には何でしょうか?少数の研究者や開発者向けに、詳細な説明がインターネット上でたくさん見つかりますが、これらの内容は、コンピュータ サイエンスやオカルティズムの経験が少ない一般ユーザーを対象としたものではありません。先駆者の中には、アナロジーに基づいたポピュラーサイエンスの記事を書いた人もいますが、今日の時点では、一般の人々がゼロ知識証明の魔法を正確に理解できるように、ゼロ知識証明に関連する鋭くて人気のある説明を見つけるのはまだ簡単な作業ではありません。
そこでこの記事では、私の暗号通貨とマジックの背景を組み合わせて、新しい類似点を探ります。ゼロ知識証明は素晴らしい魔法のトリックだと考えてください。
まずは基礎知識が必要です
まず、ゼロ知識証明 (特にその古典的なアルゴリズム zk-SNARK) の「高レベル」定義とその主な特徴を共有し、次にこれらの「コンポーネント」を 1 つずつマジックにマッピングします。
a16z の研究パートナーである Justin Thaler 氏は、zk-SNARK を次のように定義しました。zk-SNARK を使用すると、誰か (証明者) が、データ自体に関する情報を明らかにすることなく、あるデータを知っていると信じていないことを別の人 (検証者) に証明できます。”
MIT のカリキュラムは次のように定義されています。ゼロ知識プロトコルを使用すると、事実そのものを伝えることなく、私が事実を知っていることを証明できます。”
これは、次の理由からブロックチェーンのコンテキストにおいて大きな応用価値があります。
（プライバシーに対応）ゼロ知識証明は、個人情報を保護しながら、他の人が情報の信頼性を検証できるようにします。
(拡張に対応)ゼロ知識証明は作業を「簡素化」し、「節約」することができます。「簡略化」とは、「証明」のサイズが「データ」そのものよりも小さいことを意味し、「保存」とは、検証者が元の「データ」そのものを分析するよりも効率的に「証明」をテストできることを意味します。イーサリアムでは、これは、スマート コントラクトが処理するデータが少なくなるため、ユーザーのガスコストが下がることを意味し、レイヤー 2 もこれらの機能を利用して、Dapps がより多くのデータをより低コストで処理できるようにします。
要約すると、ゼロ知識証明には 2 つの主な特性があります。
1つはプライバシー: あなたが証明している「データ」（または「事実」、または「知識」）は検証者には公開されません。
2つはスケーラビリティ: 「証拠」を調べることは、生の「データ」を直接分析するよりも効率的です。
これはゼロ知識証明の古典的な説明ですが、それでも謎のように聞こえます。情報を共有せずに、自分が何かを知っていることをどうやって証明できるのでしょうか?
もう一度定義を見てみましょう。今回は手品をやってみます。
魔法そのものは知識ゼロの証明である
簡単に言うと、マジックショーにおいては「マジック」そのものが知識ゼロの証明なのです。手品を完成させるためには「手品師」はその裏にある「秘密」を知る必要があり、その秘密を知って初めて演技ができるのだが、その秘密を「観客」には絶対に明かしたくない――。これは明らかに魔法の効果を破壊します。
Odaily Note: 4 つの文字が引用符で囲まれていることに注意してください。
「シークレット」は元の「データ」に対応します。
「魔法」は「証明」に相当します。
「魔術師」は「証明者」に相当します。
「視聴者」は「検証者」に相当します。
次に、前の段落のゼロ知識証明の「高レベル」定義をこのマジックに取り入れます。マジシャンは「証明者」、観客は「検証者」と考えてください。
マジックショーとは、「証明者」が「検証者」に対して証明するプロセスです。パフォーマンスが成功すれば効果があることを証明したことになる、観客はまた、マジシャンがその背後にある秘密を理解しなければならないことを確認できます。ショーが失敗した場合、証明が無効であることを意味します、観客はがっかりし、マジシャンが関連するスキルを知らない可能性があることに気づきます。
明らかに、Magic はゼロ知識証明のプライバシーを明確に示しています, なぜなら、その背後にある秘密が何であるかは視聴者には決して語られないからです。スケーラビリティについてはどうですか?この比喩に話を戻しましょう…
観客がマジシャンがその秘密をマスターしたかどうか（「証明者」が元の「データ」を知っているかどうか）を知りたい場合は、通常のパフォーマンスをスキップして、マジシャンにその背後にある秘密を共有するように頼むことができます。しかし、一般にマジックの手法は非常に複雑で煩雑であり、観客が短期間でその設計の仕組みや実装効果を理解することは困難であり、ましてや完全に習得することは困難であり、マジシャンが間違った手法を提供してしまうことさえある。また、本物かどうかを見分けるのも困難です。そのため、シークレットそのものを解析して証明を完了するには、長い時間と多大な作業量を要することが多い。
元の「データ」を直接分析する方が時間と労力がかかるのと同様に、「証明」をテストする方が効率的です。その背後で明らかになったのは、ゼロ知識証明のスケーラビリティです。
例としてトランプを使用します
簡単な例を挙げると、私には「リバース・シャッフル」のスキルがあり、混沌としたトランプのデッキをシャッフルして希望の効果を得ることができると自慢するとします。それで、どうやってそれを証明できますか？
最も効率的な方法は、私があなたのために特定のパターンのカードのデッキを直接シャッフルすることです。このカードのデッキを見れば、私がこのスキルを持っていることが確認できます。これには、私のスキルをあなたと共有する必要はありません, しかし、それはあなたのものよりも優れているので、自分でゆっくり学習した方が早く上達します。
全体として、このアナロジーがゼロ知識証明の謎を解くのに役立つことを願っています。「魔法」、「秘密」、「魔術師」、「観客」に関するこの一連の説明は、ゼロ知識証明の主な特徴を理解するための効果的なモデルとして使用できます。ゼロ知識証明とヘルプの追加 多くの一般ユーザーがこの概念にさらされています。
もう一度強調して、魔法は本質的にゼロ知識証明であり、ゼロ知識証明は魔法と同じです。
