ZCash’s Sapling Upgrade là gì? Mọi thư bạn cân biêt

ZCash là một trong những loại tiền điện tử hướng đến quyền riêng tư phổ biến nhất hiện nay. Đây là một dự án mã nguồn mở là việc triển khai tiền điện tử quy mô lớn đầu tiên của zk-SNARKs, công nghệ bằng chứng nhận biết bằng không (ZKP) tiên tiến cho phép các giao dịch ẩn danh được bảo vệ trong mạng.

Một trong những vấn đề quan trọng mà các loại tiền điện tử hướng đến quyền riêng tư như ZCash và Monero phải đối mặt là các thiết kế mật mã nâng cao của chúng để làm xáo trộn thông tin giao dịch trên sổ cái công khai cồng kềnh hơn nhiều so với các giao dịch được ký bằng mật mã thông thường. Do đó, các blockchains của họ nặng nề hơn về bộ nhớ và chúng không thực tế cho người dùng, đặc biệt là người dùng di động.

Sapling là một nâng cấp ấn tượng cho mạng ZCash chủ yếu tập trung vào việc cải thiện hiệu quả của zk-SNARK cho các giao dịch được bảo vệ. Sapling đã được kích hoạt tại khối 419,200 vào ngày 29 tháng 10 năm 2018 và đã hoạt động rầm rộ kể từ đó.

Thông tin cơ bản về ZCash và zk-SNARKs

ZCash được phát hành vào năm 2016 bởi người sáng lập Zooko Wilcox và đã nhanh chóng nổi lên như một trong những loại tiền điện tử bảo mật hàng đầu cùng với Monero. ZCash được dự đoán dựa trên một số mật mã tiên tiến nhất hiện có, được gọi là bằng chứng không có kiến ​​thức. Tích hợp ZKP của ZCash tập trung rõ ràng vào một dạng được gọi là zk-SNARK, đã trở thành một chủ đề phổ biến trong nhiều nhóm và được mệnh danh là “ma thuật tiền điện tử”.

Đọc: Bằng chứng về kiến ​​thức không là gì?

ZCash là triển khai quy mô mạng lớn đầu tiên của zk-SNARK. Từ viết tắt zk-SNARKs là viết tắt của “Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge”, và chúng là một dạng cụ thể của chứng minh không có kiến ​​thức. Sử dụng zk-SNARK cho phép một câu châm ngôn chứng minh với người xác minh rằng tuyên bố về thông tin cụ thể là đúng mà không cần phải tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về thông tin đó cho người xác minh.

Việc triển khai zk-SNARK của ZCash là với các giao dịch mật mã. Trong một blockchain công khai và minh bạch như Bitcoin, các giao dịch được xác thực bằng cách sử dụng địa chỉ người gửi / người nhận cùng với các giá trị đầu vào và đầu ra như một phần của mô hình UTXO. ZCash cũng là một blockchain công khai nhưng cho phép các giao dịch được bảo vệ sử dụng zk-SNARK để chứng minh rằng các điều kiện cần thiết để giao dịch có hiệu lực đã được đáp ứng mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về người gửi, người nhận hoặc số tiền được chuyển.

Đọc: zk-SNARKs là gì?

Điều quan trọng cần lưu ý là các giao dịch được bảo vệ không phải là cài đặt mặc định trong ZCash và cần được chọn có chủ ý thay vì các địa chỉ trong suốt mặc định.

Để một bằng chứng zk-SNARK được coi là hợp lệ, nó cần phải chứa ba thuộc tính:

1. Giá trị đầu vào tổng thành đầu ra cho giao dịch được bảo vệ.
2. Người gửi chứng minh rằng họ có khóa riêng tương ứng của các đầu vào.
3. Khóa chi tiêu cá nhân được liên kết với toàn bộ giao dịch, loại bỏ khả năng bên thứ ba sửa đổi giao dịch nếu họ không biết khóa chi tiêu cá nhân.

Các giao dịch được bảo vệ cũng cần phải đáp ứng sơ đồ cam kết được sử dụng cho zk-SNARK trong đó – tương tự như khái niệm về hình ảnh chính trong Monero – không thể sử dụng lại giá trị của các cam kết và mỗi mã nullifier duy nhất được lưu trữ trong mọi nút trong mạng blockchain để đảm bảo điều này. Một số khẳng định khác cũng cần được chứng minh là đúng, chẳng hạn như mỗi ghi chú đầu vào yêu cầu một cam kết được tiết lộ và rằng sự va chạm giữa các giá trị nullifier đầu ra với bất kỳ mã nào khác là không khả thi về mặt tính toán.

ZCash cũng sử dụng một bộ khóa chứng minh và xác minh để kiểm tra và tạo bằng chứng. Tranh cãi, điều này đòi hỏi một thiết lập đáng tin cậy (được gọi là buổi lễ tham số công khai trong ZCash) nơi các khóa được tạo công khai và chia sẻ với tất cả những người tham gia mạng. Thiết lập đáng tin cậy của ZCash yêu cầu những người tham gia tạo đồng thời cặp khóa công khai / riêng tư và sau đó hủy khóa riêng tư. Khóa công khai là khóa tham số công khai mà người khai thác sử dụng để xác minh các giao dịch được bảo vệ và người dùng sử dụng để tạo các giao dịch được bảo vệ. Vấn đề với thiết kế thiết lập đáng tin cậy là nếu kẻ tấn công sử dụng khóa riêng tư, thì thực thể độc hại có thể tạo ZCash giả mạo trông hợp lệ với mạng. Tuy nhiên, kẻ tấn công sẽ không thể xâm phạm tính ẩn danh trên mạng.

Đương nhiên, một vấn đề như vậy khiến nhiều người quan tâm, đó là lý do tại sao ZCash đã toàn diện trong chi tiết buổi lễ để cung cấp mức độ đảm bảo cao nhất.

Mô hình tạo bằng chứng trong ZCash với zk-SNARKs được xác minh dễ dàng, nhưng nó giảm tải phần lớn tính toán cho người tạo giao dịch được bảo vệ. Do đó, các giao dịch được bảo vệ rất phức tạp, trong đó quá trình này có thể mất 40 giây trở lên và có thể yêu cầu 1 GB bộ nhớ. Các trường hợp nghiêm trọng tạo giao dịch được che chắn mất tới 7 phút và cần 3 GB bộ nhớ. Điều quan trọng cần lưu ý là các giao dịch được bảo vệ không phải là cài đặt mặc định trong ZCash chủ yếu là do sự cân nhắc này. Địa chỉ trong suốt là cài đặt mặc định và người dùng cần chọn các giao dịch được bảo vệ để sử dụng zk-SNARK có chủ ý.

Điểm rút ra chính từ việc phân tích việc sử dụng zk-SNARK trong ZCash là chi tiết giao dịch hoàn toàn ẩn danh và được mã hóa trên blockchain công khai. Ý nghĩa của điều này là rất lớn và có thể hữu ích trong mọi việc, từ kế hoạch bỏ phiếu dựa trên blockchain ẩn danh để xác minh danh tính phi tập trung.

Nâng cấp Sapling

Sapling được hình thành vào năm 2016 và bắt đầu như một dự án thú cưng được phát triển thành một bản nâng cấp sáng tạo toàn diện cho một công nghệ ẩn danh tinh vi trong mạng blockchain ZCash. Vấn đề chính mà Sapling giải quyết là bản chất cồng kềnh của zk-SNARK và tương ứng, các giao dịch được bảo vệ trên mạng. Sapling cải thiện hiệu quả của việc tạo bằng chứng zk-SNARK để mở rộng khả năng áp dụng tiền điện tử.

Đáng chú ý, Sapling yêu cầu một thiết lập đáng tin cậy khác (lễ tạo thông số công khai), đây cũng là điều mà nhóm ZCash đang tìm cách cải thiện. Lễ trao quyền của Tau được tổ chức từ tháng 11 năm 2017 đến tháng 4 năm 2018 và ZCash hoàn thành Tính toán đa bên (MPC) cho Sapling vào tháng 5 để hoàn thiện các thông số Sapling zk-SNARK.

Sapling làm giảm đáng kể lượng thời gian và bộ nhớ cần thiết để tạo zk-SNARK. Theo đối với ZCash, yêu cầu về thời gian để xây dựng một giao dịch được bảo vệ giảm 90% và yêu cầu về bộ nhớ giảm 97%. Điều này có nghĩa là các giao dịch được bảo vệ có thể được thực hiện trong vài giây với bộ nhớ chỉ 40 MB.

Sapling cũng cho phép phần cứng xây dựng bằng chứng zk-SNARK độc lập với phần cứng ký giao dịch, mang lại sự linh hoạt hơn nhiều cho người dùng trong việc gửi các giao dịch được bảo vệ. Các khóa cải tiến được gọi là khóa xem đầy đủ cũng cho phép chủ sở hữu địa chỉ được che chắn xem chi tiết giao dịch đến và đi mà không ảnh hưởng đến khóa chi tiêu riêng tư của họ. Cuối cùng, Sapling cũng tích hợp BLS12-381 đường cong elliptic cải tiến dựa trên cấu trúc đường cong elliptic Barreto-Naehrig hiện có. Việc triển khai đường cong elliptic mới hiệu quả hơn so với cách được sử dụng trước đó, cải thiện hiệu suất và thời gian xác minh của các bằng chứng zk-SNARK.

Việc nâng cấp thành công lên Sapling có một số ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của mạng tiền điện tử ZCash. Một trong những mục tiêu chính của các nhà phát triển ZCash – như khớp nối của Sean Bowe – là làm cho các giao dịch được bảo vệ rẻ và đủ thiết thực để tất cả người dùng có thể tận dụng chúng như cài đặt mặc định của ZCash. Làm như vậy sẽ cho phép ZCash có không gian thiết kế lớn hơn – giống như trong Bitcoin -, nơi các ứng dụng và tính năng tốt hơn có thể được xây dựng trên đầu lớp giao thức.

Sapling là một bước tiến quan trọng trong việc giảm bớt các rào cản đối với việc sử dụng ZCash và nhấn mạnh thế mạnh của nó với quyền riêng tư. Những cải tiến về hiệu quả của Sapling giúp các giao dịch được bảo vệ bằng ZCash khả thi trên thiết bị di động và không giới hạn chúng ở những người dùng phần cứng máy tính để bàn cụ thể. Hơn nữa, việc tích hợp các giao dịch ZCash được bảo vệ trên các sàn giao dịch và cho các nhà cung cấp hiện khả thi hơn nhiều.

Xu hướng xu hướng về quyền riêng tư hướng tới tăng tính thiết thực cho người dùng

Bản nâng cấp Sapling của ZCash phản ánh sự cải thiện hiệu quả tương tự cho mạng lưới tiền điện tử hướng đến quyền riêng tư Monero. Monero gần đây đã tích hợp chống đạn – một dạng bằng chứng không có kiến ​​thức – vào giao thức của nó, và kết quả là những cải tiến về quy mô và phí giao dịch là rất lớn. Quy mô giao dịch và phí giảm hơn 95 phần trăm, và nâng cấp đã thành công vang dội, tương tự như Sapling.

Đọc: Đồng tiền bảo mật: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về tiền điện tử ẩn danh

Nâng cấp Sapling và nâng cấp chống đạn của Monero đại diện cho xu hướng ngày càng tăng của các loại tiền điện tử hướng tới quyền riêng tư, làm tăng hiệu quả của các giao dịch bảo mật ẩn danh từng cồng kềnh của chúng. Bằng cách giảm các vấn đề về quy mô giao dịch, tốc độ tạo và phí giao dịch, các mạng này đang chuyển sang một giai đoạn phát triển mới, nơi họ đang tập trung xây dựng nền tảng cho các ứng dụng thân thiện với người dùng và tính phổ biến trên thiết bị di động.

Hậu quả của việc này không thể bị đánh giá thấp hơn. Cải thiện không gian thiết kế của các loại tiền điện tử ẩn danh này đặc biệt hấp dẫn đối với nhiều người dùng không quen với cách sử dụng các loại tiền điện tử phức tạp hơn nhưng chia sẻ các giá trị riêng tư giống như các nhà phát triển. Hơn nữa, các nhà cung cấp thương mại có thể tương tác với các giao dịch ẩn danh và phí có thể giảm xuống đủ thấp để các khoản thanh toán vi mô ẩn danh trở thành hiện thực.

Quyền riêng tư và bảo mật có thể sẽ là trọng tâm chính của tiền điện tử ẩn danh vì nó là một nỗ lực liên tục phát triển, nhưng xu hướng gần đây của họ là tập trung vào hiệu quả là một dấu hiệu đầy hứa hẹn.