Câu chuyện thị trường tăng trưởng tiếp theo? Tổng quan về hai lộ trình kỹ thuật chính và các dự án tiềm năng trong lĩnh vực bảo mật
Tác giả gốc: Người đóng góp cốt lõi cho Biteye Fishery Isla
Biên tập viên gốc: Người đóng góp cốt lõi cho Biteye Crush
Có rất nhiều nhóm xuất sắc đưa ra các giải pháp mở rộng quy mô cho Ethereum và câu chuyện về blockchain rộng hơn, và việc mở rộng quy mô không phải là vấn đề duy nhất cần giải quyết.
Chức năng quan trọng tiếp theo được triển khai là quyền riêng tư. Theo dõi quyền riêng tư gần đây đã trở thành chủ đề nóng trong đầu tư cơ sở hạ tầng trên thị trường sơ cấp.
Bài viết này sẽ giới thiệu việc triển khai hai lộ trình công nghệ chuỗi quyền riêng tư phổ biến là Zero Knowledge Proof và Complete Homomorphic Encryption, đồng thời giới thiệu các dự án tiềm năng liên quan có thể theo dõi.
Trước tiên, hãy cùng thảo luận một câu hỏi: Web3 có các kịch bản ứng dụng về quyền riêng tư không?
01 Tại sao Web3 cần sự riêng tư?
Các chuỗi chính hiện tại đều là sổ cái công khai và tất cả các giao dịch đều được thực hiện trên chuỗi, có nghĩa là những thay đổi trạng thái chứa thông tin tài sản liên quan đến địa chỉ hoặc tài khoản đều công khai và minh bạch.
Ban đầu, minh bạch thông tin chỉ là một tính năng phụ được thiết lập để giám sát an ninh đồng thuận, tuy nhiên, với sự phát triển của ngành, cơ chế đồng thuận đã dần được tối ưu hóa, cải tiến và đáng tin cậy, sổ cái công khai minh bạch dần trở thành một tính năng phục vụ kỹ thuật. kinh doanh chênh lệch giá:
Người khai thác có thể đóng gói có chọn lọc các giao dịch dựa trên phí, khiến các giao dịch có mức phí thấp hơn ít có khả năng được xử lý hơn, do đó buộc người dùng phải tăng phí gas. Điều đáng lo ngại hơn nữa là các cuộc tấn công trực tiếp và kiểm duyệt của các thợ mỏ hoặc các nhà sản xuất khối bằng cách theo dõi sổ cái công khai.
Bằng cách giám sát các lệnh mua trên chuỗi và thêm các lệnh mua của chính họ trước khi các lệnh mua bán lẻ được hoàn tất, điều này đã dẫn đến vấn đề an ninh rất lớn, trong năm qua MEV đã trích thành công gần 2 tỷ USD từ các quỹ thị trường.
Dòng vốn chảy ra khổng lồ và liên tục như vậy có thể nói là mối nguy hiểm tiềm ẩn rất lớn trên con đường phát triển thị trường mã hóa.
Đồng thời, nếu không hỗ trợ quyền riêng tư, người dùng sẽ mất quyền sở hữu dữ liệu. Thông tin tài sản và thông tin giao dịch của địa chỉ có thể được theo dõi và sử dụng. Điều này đi ngược lại tầm nhìn của Web3.
Do đó, khi vấn đề mở rộng quy mô được giải quyết, chuỗi hợp đồng thông minh về quyền riêng tư sẽ trở thành tính năng cấp bách tiếp theo được triển khai.
Để triển khai các hợp đồng thông minh về quyền riêng tư, ba tuyến kỹ thuật hiện đang được áp dụng:
1) Các giải pháp TEE (Môi trường thực thi đáng tin cậy) do Secret Network và Oasis Network đại diện, đã được ra mắt nhưng còn yếu;
2) Giải pháp zkVM dựa trên nguyên tắc ZK (bằng chứng không có kiến thức) đã lọt vào mắt công chúng thông qua zk-rollup của Ethereum;
3) Giải pháp FHE (mã hóa đồng hình hoàn toàn) chỉ mới được đưa vào thị trường gần đây;
Công nghệ TEE là công nghệ trưởng thành nhất và có nhiều tài liệu liên quan, bạn đọc quan tâm có thể tự tìm hiểu hoặc đến các dự án nêu trên để tự mình trải nghiệm. Do đó, bài viết này sẽ tập trung vào các giải pháp zkVM và FHE mang tính thời sự hơn.
02 Bằng chứng kiến thức không
zkEVM và zkVM
Hầu hết các giải pháp ZK đều thuộc hai phe: những giải pháp được xây dựng dựa trên Ethereum (zkEVM) và những giải pháp được xây dựng tùy chỉnh (zkVM), và do đó có thể chọn xây dựng với một tập hợp các sự đánh đổi cơ bản và các tham số cơ bản khác nhau.
zkEVM là một máy ảo thân thiện với bằng chứng không có kiến thức tương thích với Máy ảo Ethereum nhằm đảm bảo tính chính xác của các chương trình, hoạt động, đầu vào và đầu ra.
Bằng cách được xây dựng dựa trên chuỗi khối Ethereum, mô hình zkEVM kết hợp các điểm mạnh và điểm yếu của Ethereum.
Vì nó được tối ưu hóa để tương thích với mạng Ethereum, nên nó được hưởng lợi từ cơ sở người dùng lớn của Ethereum và các nhà phát triển dễ dàng phát triển hơn trên đó (điều này là do số lượng lớn các nhà phát triển Solidity và cơ sở hạ tầng của nó, bao gồm cả ứng dụng khách thực thi) được chia sẻ ).
Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là khả năng kết hợp các bằng chứng không có kiến thức và các biện pháp bảo mật khác bị giới hạn ở các giới hạn tích hợp của mạng Ethereum.
Mô hình zkEVM càng tiến gần đến việc mô phỏng hoàn toàn mô hình Ethereum thì bạn càng phải trả nhiều tiền hơn cho hiệu suất vì mất nhiều thời gian hơn để tạo bằng chứng.
Vì các phép tính được thực hiện trên blockchain nên mọi giao dịch đều hoàn toàn công khai và minh bạch, điều này có lợi cho một số ứng dụng, nhưng đối với những ứng dụng khác, việc thiếu quyền riêng tư này là không hợp lý hoặc không an toàn (ví dụ: các ứng dụng liên quan đến thông tin tài chính cá nhân nhạy cảm).
zkVM là một máy ảo đảm bảo tính bảo mật và độ tin cậy có thể kiểm chứng thông qua bằng chứng không có kiến thức - bạn nhập trạng thái và chương trình cũ, sau đó nó sẽ trả về trạng thái mới một cách đáng tin cậy. Nó có thể tối ưu hóa môi trường và làm cho việc tích hợp các bằng chứng không có kiến thức vào các giao dịch trực tuyến rẻ hơn, hiệu quả hơn và thậm chí dễ dàng hơn.
Về cơ bản, zkVM phù hợp giúp tất cả các ứng dụng của nó sử dụng bằng chứng không có kiến thức tương đối dễ dàng trong mọi giao dịch. ZkVM đích thực được xây dựng dựa trên các nguyên tắc đầu tiên của ZK và được tích hợp vào mọi phần của nhóm công nghệ.
Ethereum là một blockchain hoàn toàn mở và minh bạch, nếu các nhà phát triển cố gắng giới thiệu quyền riêng tư ngay bây giờ, hiệu suất của nó chắc chắn sẽ không tốt bằng một blockchain hỗ trợ quyền riêng tư ngay từ đầu.
Từ góc độ kỹ thuật, điều này khó khăn vì các nhà phát triển phải viết mã các chương trình không được thiết kế để hoạt động trên loại trường này, dẫn đến các mạch khổng lồ và phức tạp hơn.
Do đó, hiệu suất của zkVM sẽ tốt hơn zkEVM và đây là một giải pháp kỹ thuật rất xứng đáng.
Hiện đã xuất hiện một số giải pháp sử dụng zkVM.Ví dụ: L1: Aleo, Mina, v.v.; L2: Aztec, v.v.Kỳ vọng của thị trường đối với các dự án này tương đối cao và hiệu quả chi phí khi tham gia không cao, đây là dự án zkVM phù hợp hơn để phục kích.
Ola Network
Ola là nền tảng ZKVM Rollup được tối ưu hóa về tuân thủ và bảo vệ quyền riêng tư có thể mở rộng. Các tính năng chính của nó là quyền riêng tư có thể lập trình, khả năng mở rộng và khả năng tương thích đa ngôn ngữ. Ola đặt mục tiêu trở thành một giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 phổ quát có thể bổ sung khả năng mở rộng và bảo vệ quyền riêng tư cho các chuỗi khối Lớp 1 có thể lập trình khác nhau.
Ola gần đây đã huy động được 3 triệu đô la tài trợ ban đầu, do Web3 Ventures và Foresight Ventures dẫn đầu, với sự tham gia của Token Metrics Ventures, J 17 Capital, Skyland Ventures, LD Capital và CatcherVC.
Các sản phẩm chính của Ola bao gồm máy ảo Ola-VM được tối ưu hóa ZK và ngôn ngữ hợp đồng thông minh Ola-lang.
Ola-lang là ngôn ngữ có mục đích chung được phát triển dựa trên ZK-VM và có khả năng lập trình cao hơn. Các nhà phát triển có thể sử dụng Ola-lang để triển khai linh hoạt bất kỳ loại hợp đồng thông minh nào, cho dù đó là trên chuỗi công khai hay chuỗi riêng cấp doanh nghiệp.
Máy ảo Ola-VM được tối ưu hóa cho ZK sử dụng kiến trúc tập lệnh rút gọn để đạt được hiệu suất tốt hơn thông qua hỗ trợ ZK hoàn chỉnh và tính toán không xác định.
Nói một cách đơn giản, Ola đang xây dựng cơ sở hạ tầng Lớp 2 với quyền riêng tư và khả năng lập trình tùy chọn.
Nó cho phép chuỗi công khai kế thừa bảo mật mạng, đồng thời có được các chức năng như bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng hiệu suất bằng cách triển khai hợp đồng xác minh tương ứng.
Cách tiếp cận này tránh hy sinh khả năng lập trình và tính năng phân cấp của chuỗi công khai. Các nhà phát triển có thể thêm các giải pháp bảo mật và mở rộng quy mô cho các chuỗi công khai khác nhau nếu cần mà không cần thực hiện bất kỳ thay đổi nào trên chuỗi.
Điều này không chỉ cung cấp quyền riêng tư và khả năng mở rộng có thể tùy chỉnh mà còn duy trì tính chất mở của chuỗi công khai.
Hiện tại, Ola đã mở các nhiệm vụ trong Ola Gala để đủ điều kiện tham gia Ola Public Testnet 2024 và nhận các phần thưởng như NFT.
Hơn nữa, vào ngày 10 tháng 11, trang web chính thức của Ola đã mở ứng dụng mạng thử nghiệm Devnet. Các nhà phát triển có thể chú ý đến ứng dụng này. Những nhân viên được chọn có thể nhận được phần thưởng, hỗ trợ kỹ thuật, tài nguyên dành cho nhà phát triển, triển khai Dapp trên mạng chính Ola và các cơ hội khác.
03 Mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Mã hóa hoàn toàn đồng hình là một công nghệ mới được áp dụng cho blockchain, là một trong những giải pháp chuỗi công khai được các tổ chức tìm kiếm nhiều hơn sau cơn sốt ZK. Là một khái niệm mới, hiện tại có tương đối ít dự án và tất cả đều đang ở giai đoạn đầu, khiến chúng rất đáng để phục kích.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn là một vấn đề mở đã được nêu ra trong cộng đồng mật mã từ lâu, ngay từ năm 1978, Rivest, Adleman và Dertouzos đã đề xuất khái niệm này trong bối cảnh ứng dụng ngân hàng.
So với các sơ đồ mã hóa chung tập trung vào bảo mật lưu trữ dữ liệu, điều thú vị nhất về các sơ đồ mã hóa đồng cấu là chúng tập trung vào bảo mật xử lý dữ liệu.
Cụ thể, mã hóa đồng cấu cung cấp chức năng mã hóa dữ liệu riêng tư. Trong sơ đồ mã hóa đồng cấu, những người tham gia khác có thể xử lý dữ liệu riêng tư, nhưng quá trình xử lý sẽ không tiết lộ bất kỳ nội dung gốc nào, đồng thời họ có bí mật sau khi người dùng khóa giải mã dữ liệu đã xử lý, kết quả thu được chính xác là dữ liệu chính xác sau khi xử lý.
Ví dụ, ALICE mua một miếng vàng và muốn công nhân bẻ nó thành một chiếc vòng cổ, có cách nào để công nhân gia công miếng vàng nhưng không lấy được vàng không?
Để giải quyết vấn đề này, ALICE có thể khóa cốm vàng vào một hộp kín chỉ bằng một chiếc chìa khóa. Hộp này có hai lỗ, mỗi lỗ có lắp một chiếc găng tay. Công nhân có thể đeo găng tay để kiểm tra bên trong hộp. Vàng cốm được được xử lý mà không thể đánh cắp bất kỳ cốm vàng nào.
Sau khi quá trình xử lý hoàn tất, ALICE lấy lại toàn bộ chiếc hộp, mở khóa và lấy chiếc vòng cổ đã được xử lý.
Ở đây, hộp tương ứng với thuật toán mã hóa tất cả trong một, trong khi xử lý công nhân tương ứng với hoạt động thực hiện các đặc tính đồng hình và xử lý trực tiếp kết quả mã hóa trong điều kiện không thể lấy được dữ liệu.
Các kịch bản ứng dụng mã hóa đồng cấu hoàn toàn
Trong Web2, mã hóa đồng cấu gần như được thiết kế riêng cho điện toán đám mây. Hãy xem xét tình huống sau: Một người dùng muốn xử lý một phần dữ liệu nhưng máy tính của anh ta có khả năng tính toán yếu và không thể thu được kết quả kịp thời. Khi đó, người dùng có thể sử dụng khái niệm điện toán đám mây và để đám mây giúp anh ta xử lý dữ liệu và nhận được kết quả. .
Nhưng nếu dữ liệu được chuyển trực tiếp lên đám mây thì không thể đảm bảo tính bảo mật. Vì vậy, trước tiên anh ta có thể sử dụng mã hóa đồng cấu để mã hóa dữ liệu, sau đó để đám mây trực tiếp xử lý dữ liệu được mã hóa và trả lại kết quả xử lý cho anh ta.
Bằng cách này, người dùng thanh toán cho nhà cung cấp dịch vụ đám mây, nhận kết quả xử lý và nhà cung cấp dịch vụ đám mây sẽ kiếm được phí. Mã hóa đồng cấu hoàn toàn cũng có nhược điểm là bị giới hạn bởi sức mạnh tính toán:
Đắt về mặt tính toán: Mã hóa đồng cấu hoàn toàn yêu cầu các thuật toán toán học phức tạp hơn và văn bản mật mã lớn hơn mã hóa truyền thống, khiến các thao tác trên dữ liệu được mã hóa chậm hơn và tốn nhiều tài nguyên hơn.
Tính kém hiệu quả: FHE (Mã hóa hoàn toàn đồng hình) chỉ hỗ trợ các phép tính số học trên dữ liệu được mã hóa, chẳng hạn như cộng, nhân và lũy thừa. Để xử lý các hàm phức tạp hơn, chẳng hạn như sắp xếp, tìm kiếm hoặc thao tác chuỗi, cần phải xử lý tẻ nhạt hơn trước khi thực thi. Yêu cầu sức mạnh tính toán cao.
May mắn thay, chúng ta đang ở trong thời đại sức mạnh tính toán bùng nổ. Với sự tiến bộ của sự phát triển FHE và Web3, hiệu suất và chi phí sức mạnh tính toán dự kiến sẽ phù hợp với yêu cầu của FHE. Vì vậy, đây là thời điểm tốt để phục kích đường đua FHE.
Fhenix
Fhenix là blockchain đầu tiên áp dụng công nghệ mã hóa đồng hình hoàn toàn, có thể cung cấp các chức năng tính toán dữ liệu được mã hóa cho hợp đồng thông minh EVM.
FhEVM được Fhenix sử dụng ban đầu được phát triển bởi công ty mật mã Zama, công ty xây dựng các giải pháp mã hóa nguồn mở cho blockchain và trí tuệ nhân tạo, đồng thời được tích hợp với Mạng Fhenix sau quan hệ đối tác chiến lược.
Ngoài ra, Fhenix còn sử dụng trình xác thực Nitro của Arbitrum và thư viện rỉ sét mã hóa vòng hoàn toàn đồng hình của Zama tfhe-rsr. Điều này cho thấy mối quan hệ thân thiết giữa Zama và Fhenix.
Trang web chính thức của Zama cho thấy công ty của họ đang cung cấp các giải pháp Web3 dựa trên FHE cho một số trường hợp sử dụng Web2 tiên tiến. Ví dụ: nhận dạng khuôn mặt, nhận dạng giọng nói và hợp đồng thông minh (đó là những gì Fhenix hiện đang làm), bạn có thể mong đợi Zame sẽ tích hợp tất cả các ứng dụng này vào hệ sinh thái Fhenix trong tương lai.
Fhenix đã huy động được 7 triệu đô la trong vòng hạt giống vào tháng 9 năm nay, dẫn đầu bởi Multicoin Capital và Collider Ventures, với sự tham gia của Node Capital, Bankless, HackVC, TaneLabs, Metaplanet, Tarun Chitra và Robot Ventures của Robert Leshner.
So với zk chỉ có thể xác minh các phân đoạn dữ liệu được mã hóa bởi nó, không thể hợp nhất dữ liệu riêng tư từ nhiều bên và do đó không thể tạo điều kiện thuận lợi cho hầu hết các tính toán mật mã, FHE cho phép mức độ bảo mật dữ liệu cao hơn và thông qua nó."tổng thể"Khả năng mã hóa cho phép các trường hợp sử dụng chưa từng có.
Do đó, khả năng đảm bảo quyền riêng tư trong Fhenix không chỉ giải quyết các vấn đề về quyền riêng tư mà còn mở đường cho hàng trăm trường hợp sử dụng mới - đấu giá mù, xác thực trên chuỗi và KYC, mã hóa tài sản trong thế giới thực, bỏ phiếu riêng tư của DAO, v.v.
04 Tóm tắt: So sánh ZK và FHE
Sau khi hiểu ZK và FHE, hai giải pháp hợp đồng thông minh về quyền riêng tư tiên tiến, nhiều độc giả vẫn còn bối rối về hai lộ trình kỹ thuật của bằng chứng không kiến thức (ZK) và mã hóa hoàn toàn đồng cấu.
Sự khác biệt giữa hai loại này, ngoài tính linh hoạt mã hóa được đề cập ở trên, còn được phản ánh ở:
Tóm lại từ góc độ kỹ thuật, ZK tập trung vào việc chứng minh tính đúng đắn và bảo vệ quyền riêng tư của các tuyên bố; FHE tập trung vào việc thực hiện các phép tính mà không cần giải mã và bảo vệ quyền riêng tư của dữ liệu.
Từ góc độ phát triển của ngành blockchain, các dự án sử dụng công nghệ ZK đã phát triển sớm, từ ZCash chỉ có chức năng chuyển giao đến blockchain zkVM hỗ trợ hợp đồng thông minh hiện đang được phát triển, có nhiều blockchain hơn FHE. Công nghệ công nghiệp đã tích lũy, lý thuyết FHE ra đời muộn hơn ZK rất nhiều và là điểm nóng trong giới học thuật, mãi đến gần đây mới xuất hiện các dự án Web3 sử dụng công nghệ FHE để tài trợ nên tốc độ phát triển bắt đầu chậm hơn ZK.
Điểm chung giữa hai điểm là sự phát triển của sức mạnh tính toán và sự phát triển của xu hướng riêng tư đã được hưởng lợi từ sự bùng nổ của sức mạnh tính toán. Chính nhờ sự cải thiện sức mạnh tính toán trong những năm gần đây mà người dùng có thể thực sự tiếp cận được những công nghệ tiên tiến này.
người giới thiệu
[ 01 ] Beyond ZK: The Definitive Guide to Web3 Privacy (Part 2)
[ 03 ] Ola: A ZKVM-based, High-performance and Privacy-focused Layer 2 platform
[ 04 ] FHE-Rollups: Scaling Confidential Smart Contracts On Ethereum And Beyond – Whitepaper
