Zero Knowledge Proof — một phương pháp để một bên chứng minh bằng mật mã với bên kia rằng họ sở hữu kiến thức về một mẩu thông tin mà không tiết lộ thông tin cơ bản thực tế. Trong bối cảnh của các mạng chuỗi khối, thông tin duy nhất được tiết lộ trên chuỗi bởi ZKP là một số thông tin ẩn là hợp lệ và được biết bởi người chứng minh với mức độ chắc chắn cao. Trong bài viết này, cùng Blog Tiền Số khám phá cách hoạt động của bằng chứng không kiến thức để đảm bảo quyền riêng tư, những lợi ích cốt lõi mà chúng mang lại cho người dùng và một loạt các trường hợp sử dụng blockchain tận dụng ZKP.
Nội Dung
Zero Knowledge Proof Là Gì?
Zero Knowledge Proof (ZKP) là một công nghệ mật mã học, cốt lõi hoạt động của nó là phương pháp mà một bên có thể chứng minh với bên khác (người xác minh) rằng họ biết một giá trị x, mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào ngoài thực tế là họ biết giá trị x.
Một ví dụ đơn giản để bạn có thể hình dung về cách Zero-Knowledge (ZKP) hoạt động:
Anh Sơn vào cửa hàng bán rượu và hỏi mua rượu, người bán hàng đòi xem chứng CMND của Sơn để xem anh Sơn có đủ tuổi để mua rượu không.
Anh Sơn nói:“Tôi có thể chứng minh với bạn rằng tôi trên 18 tuổi, nhưng tôi sẽ không cho bạn xem CMND của tôi”.
Bằng cách nào đó, Sơn đã chứng minh được mình trên 18 tuổi mà không cần đưa CMND của mình cho người bán rượu.
ZKP cung cấp cả sự linh hoạt và sự lựa chọn cho người dùng muốn có quyền kiểm soát và tự do đối với thông tin của họ. Nếu chúng ta kết hợp cả công nghệ blockchain và ZKP, sẽ có nhiều trường hợp sử dụng được thảo luận.
Zero Knowledge Proof Hoạt Động Thế Nào?
Zero Knowledge Proof lần đầu tiên được mô tả trong một bài báo MIT năm 1985 của Shafi Goldwasser và Silvio Micali có tên là “The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems“. Trong bài viết này, các tác giả chứng minh rằng người chứng minh có thể thuyết phục người kiểm chứng rằng một tuyên bố cụ thể về một điểm dữ liệu là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào về dữ liệu. ZKP có thể tương tác—trong đó một người chứng minh thuyết phục một người xác minh cụ thể nhưng cần lặp lại quy trình này cho từng người xác minh riêng lẻ—hoặc không tương tác—trong đó một người chứng minh tạo ra một bằng chứng có thể được xác minh bởi bất kỳ ai sử dụng cùng một bằng chứng. Ngoài ra, hiện tại có nhiều cách triển khai ZKP khác nhau bao gồm zk-SNARKS, zk-STARKS, PLONK và Bulletproofs, với mỗi cách có sự đánh đổi riêng về kích thước bằng chứng, thời gian chứng minh, thời gian xác minh, v.v.
Ba đặc điểm cơ bản xác định ZKP bao gồm:
- Tính Đầy Đủ: Nếu một tuyên bố là đúng, thì người xác minh trung thực có thể bị thuyết phục bởi người chứng minh trung thực rằng họ có kiến thức về thông tin đầu vào chính xác.
- Tính Đúng Đắn: Nếu một tuyên bố là sai, thì không người chứng minh không trung thực nào có thể đơn phương thuyết phục người xác minh trung thực rằng họ có kiến thức về thông tin đầu vào chính xác.
- Không Kiến Thức: Nếu trạng thái là đúng, thì người xác minh không học được gì thêm từ câu tục ngữ ngoài tuyên bố là đúng.
Ở cấp độ cao, việc tạo ZKP liên quan đến việc người xác minh yêu cầu người xác minh thực hiện một loạt các hành động chỉ có thể được thực hiện chính xác nếu người xác minh biết thông tin cơ bản. Nếu người chứng minh chỉ đoán kết quả của những hành động này, thì cuối cùng họ sẽ được chứng minh là sai bằng bài kiểm tra của người xác minh với xác suất cao.
Lợi Ích Của Zero Knowledge Proofs
Lợi ích chính của Zero-Knowledge Proofs là khả năng tận dụng các bộ dữ liệu bảo vệ quyền riêng tư trong các hệ thống minh bạch, chẳng hạn như các mạng chuỗi khối công cộng như Ethereum. Mặc dù các chuỗi khối được thiết kế có tính minh bạch cao, nơi bất kỳ ai chạy nút chuỗi khối của riêng họ đều có thể xem và tải xuống tất cả dữ liệu được lưu trữ trên sổ cái, việc bổ sung công nghệ ZKP cho phép người dùng và doanh nghiệp tận dụng bộ dữ liệu riêng tư của họ trong việc thực hiện hợp đồng thông minh mà không tiết lộ các dữ liệu cơ bản.
Đảm bảo quyền riêng tư trong các mạng blockchain là rất quan trọng đối với các tổ chức truyền thống như công ty chuỗi cung ứng, doanh nghiệp và ngân hàng muốn tương tác và khởi chạy hợp đồng thông minh nhưng cần giữ bí mật thương mại của họ để duy trì tính cạnh tranh. Ngoài ra, luật pháp thường yêu cầu các tổ chức như vậy phải bảo vệ Thông tin nhận dạng cá nhân (PII) của khách hàng của họ và tuân thủ các quy định như Quy định bảo vệ dữ liệu chung (GDPR) của Liên minh châu Âu và Đạo luật về trách nhiệm giải trình và cung cấp thông tin bảo hiểm y tế của Hoa Kỳ (HIPAA).
Mặc dù các mạng blockchain được phép đã nổi lên như một phương tiện bảo vệ quyền riêng tư giao dịch cho các tổ chức khỏi sự chú ý của công chúng, nhưng ZKP cho phép các tổ chức tương tác an toàn với các mạng blockchain công cộng — thường được hưởng lợi từ hiệu ứng mạng lớn của người dùng trên toàn thế giới — mà không từ bỏ quyền kiểm soát bộ dữ liệu nhạy cảm và độc quyền. Do đó, công nghệ ZKP đang mở ra thành công một loạt các trường hợp sử dụng thể chế cho các mạng chuỗi khối công khai mà trước đây không thể truy cập được, khuyến khích đổi mới và tạo ra một nền kinh tế toàn cầu hiệu quả hơn.
Ứng Dụng Của Zero Knowledge Proofs
Trong phần này của bài viết, mình sẽ điểm danh những dự án Blockchain nổi bật khác có ứng dụng công nghệ Zero-knowledge proof (ZKP).
Zcash
ZKP đã được sử dụng bởi các chuỗi khối như Zcash để cho phép người dùng tạo các giao dịch bảo vệ quyền riêng tư để giữ số tiền, địa chỉ người gửi và người nhận ở chế độ riêng tư. Các mạng tiên tri phi tập trung , cung cấp các hợp đồng thông minh có quyền truy cập vào dữ liệu ngoài chuỗi và tính toán, cũng có thể tận dụng ZKP để chứng minh một số thực tế về một điểm dữ liệu ngoài chuỗi mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản trên chuỗi.
Secret Network
Secret network là nền tảng smart contract ẩn danh đầu tiên khởi chạy mainnet. Secret Network thực hiện tính toán trong Trusted Execution Environments (TEE) để đạt được sự bảo mật, riêng tư tốt hơn.
Về cơ bản, TEE là một phần của máy tính có thể chạy tính toán và lưu trữ dữ liệu mà ngay cả chủ sở hữu của máy tính cũng không thể truy cập được. Điều này cho phép các node trên mạng thực hiện các phép tính trong khi vẫn giữ các đầu vào, đầu ra ở trạng thái được mã hóa hoàn toàn.
Sau đợt nâng cấp lớn vào cuối năm 2021, Secret network đang tích cực phát triển hệ sinh thái cho riêng mình bao gồm nhiều sector khác nhau như: Lending protocol, NFT marketplace, liquid staking protocol,…
Immutable X
Immutable X là một Validium (Zk Rollup nhưng lưu trữ dữ liệu off-chain nhiều hơn) cho NFT trên Ethereum. Immutable được xây dựng trên StarkEX. Hiện tại, ứng dụng chủ yếu của nó là giao dịch NFT và các hoạt động liên quan đến NFT khác như minting,…
Immutable X là một trong những NFT protocol nổi bật sử dụng công nghệ Zk Rollup của StarkEX. Nhìn chung, Immutable X vẫn còn rất nhiều chỗ cần cải thiện để thu hút thêm người dùng vì khối lượng giao dịch của platform vẫn thấp hơn nhiều khi so với OpenSea (trung bình từ $50M đến $100M mỗi ngày).
dYdX
dYdX là một trading platform được xây dựng trên StarkEX. Nền tảng hỗ trợ giao dịch nhiều loại sản phẩm sinh như: Spot trading (giao ngay), Margin (ký quỹ) và Perpetuals (hợp đồng không kỳ hạn).
dYdX đang có TVL $960M và khối lượng giao dịch hàng ngày giao động quanh mức $500M, có thể xem dYdX là một trong những sàn giao dịch phái sinh phi tập trung hàng đầu hiện nay.
Polygon
Polygon cũng là một nhân tố quan trọng khác trong không gian ZK Rollup. Vào tháng 8 năm 2021, nhóm đã mua lại thành công giải pháp Zk Rollup Hermez Network với giá $250M.
Một tháng sau, Polygon ra mắt Nightfall, một Rollup tập trung vào quyền riêng tư được xây dựng với sự hợp tác của EY. Vào ngày 16 tháng 11 năm 2021, Polygon cũng đã giới thiệu giải pháp Zk Rollup Miden để mở rộng quy mô Ethereum và hỗ trợ các dApp tập trung vào các trường hợp sử dụng như chơi game, NFT và mạng xã hội.
Về cơ bản, Polygon đang triển khai 3 Rollup để phục vụ cho các mục đích khác nhau:
- Polygon Hermez (ZK Rollup).
- Polygon Nightfall (Zk Rollup vào quyền riêng tư, hợp tác với Ernst & Young).
- Polygon Miden (dựa trên STARK, EVM Rollup).
Mina Protocol
Mina Protocol có tên gọi trước đây là Coda Protocol, Mina Protocol được thành lập bởi hai nhà khoa học là Evan Shapiro và Izaac Meckler. Sau gần 3 năm phát triển, Mina protocol đã chính thức mainnet vào giữa tháng 3 năm 2021. Mina Protocol cũng là dự án nhận được đầu tư từ nhiều VC lớn trong ngành như Multicoin Capital, Polychain Capital, Coinbase Ventures,…
Mina Protocol là một smart contract platform ứng dụng công nghệ ZKP được thiết kế để có kích thước không đổi là 22kb, kích thước bằng một vài tweet. Nếu thực hiện hoá được mục tiêu này, Mina Protocol sẽ trở thành Blockchain nhẹ nhất trên thế giới. Dĩ nhiên đó là một tương lai xa. Ở thời điểm hiện tại, dự án còn đang ở trong giai đoạn phát triển ban đầu và vẫn chưa hỗ trợ smart contract.
Dusk Network
Dusk Network là một privacy blockchain dành cho các ứng dụng tài chính. Dusk network sử dụng ZKP làm cơ sở cho các smart contract của họ.
Dusk network đặt mục tiêu trở thành layer 1 đầu tiên hỗ trợ các smart contract ZKP. Với Dusk network, các nhà phát triển có thể triển khai các ứng dụng tài chính với sự an tâm rằng dữ liệu liên quan đến người dùng và giao dịch vẫn riêng tư và ẩn danh. Dusk network sử dụng công nghệ ZKP PLONK proof để xác nhận và xác minh giao dịch.
Dusk Network testnet được cho rằng sẽ launch vào ngày 1 tháng 2 năm 2022. Khi tất cả các tính năng đã được kiểm tra và thành công, Mainnet sẽ được phát hành ngay sau đó không lâu. Đây có thể là lý do chính cho sự tăng trưởng vượt bật của DUSK trong 3 tháng qua.
Tổng Kết
Bằng cách kết hợp bản chất minh bạch vốn có của các mạng chuỗi khối với thiết kế bảo vệ quyền riêng tư của Zero-Knowledge Proofs, các doanh nghiệp và tổ chức được hưởng lợi từ những điều tốt nhất của cả hai thế giới: họ có thể giữ bộ dữ liệu nội bộ của mình ở chế độ riêng tư trong khi vẫn tận dụng chúng trong môi trường thực thi đáng tin cậy của thông minh các ứng dụng hợp đồng.
Tuyên Bố Từ Chố Trách Nhiệm: Thông tin được cung cấp trong bài viết này chỉ nhằm mục đích hướng dẫn và cung cấp thông tin chung. Nội dung của bài viết này không được coi là tư vấn đầu tư, kinh doanh, pháp lý hoặc thuế trong bất kỳ trường hợp nào. Chúng tôi không chịu bất kỳ trách nhiệm nào đối với các quyết định cá nhân được đưa ra dựa trên bài viết này và chúng tôi đặc biệt khuyến khích bạn tự nghiên cứu trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào. Mặc dù đã cố gắng hết sức để đảm bảo rằng tất cả thông tin được cung cấp ở đây là chính xác và cập nhật, nhưng có thể xảy ra thiếu sót, sai sót hoặc nhầm lẫn.
