یکی از اصول کار بلاک چین و ارزهای دیجیتال این است که داده های محرمانه فاش نمی شوند. برای دستیابی به این هدف، بلاک چین به کاربران این امکان را می دهد که دقت مشکلات مربوط به بلاک چین مانند تأیید تراکنش را بدون افشای اطلاعات محرمانه به روش های مختلف اندازه گیری کنند. یکی از راه های سنتی برای انجام این کار استفاده از الگوریتم های اثبات دانش صفر است. با استفاده از این روش، شرکت کنندگان بلاک چین می توانند تراکنش ها و سایر اقدامات در شبکه را بدون افشای اطلاعات کاربران تأیید کنند. در این مقاله قصد داریم شما را معرفی کنیم الگوریتم zkSTARK بیایید پرداخت کنیم، با ما بمانید.
معرفی الگوریتم zkSTARK
الگوریتم zkSTARK که مخفف عبارت Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument است، نوعی اثبات دانش صفر است که به یک طرف (اثبات کننده) اجازه می دهد بدون هیچ توضیحی به طرف دیگر ثابت کند که یک گزارش درست است. استارک ها علاقه خاصی به توابع هش دارند و همین عامل باعث افزایش استفاده از این الگوریتم در بین انواع مختلف الگوریتم های دانش صفر شده است.
یک مثال کاربردی از موارد استفاده الگوریتم zkSTARK، تأیید محاسبات پیچیده مانند تراکنش های ارز دیجیتال. در این مثال، فرستنده تراکنش از zkSTARK استفاده می کند تا به وام دهنده ثابت کند که وجوه لازم برای تکمیل تراکنش را بدون فاش کردن موجودی واقعی یا سایر اطلاعات حساس در اختیار دارد.
تاریخچه الگوریتم zkSTARK
اولین مطالعات در مورد شکل گیری مفهوم استارک به دهه 1990 برمی گردد. البته این مفهوم در آن زمان یک ایده باقی ماند زیرا امکان پیاده سازی این فناوری با سیستم های جریان اصلی آن زمان وجود نداشت. سالها بعد، در سال 2018، این مفهوم با انتشار مقاله محاسبات ایمن مقیاس پذیر، شفاف و پس کوانتومی توسط الی بن ساسون، ایدو بنتوف، ینون هورش و مایکل ریابزف به طور جدی مورد بحث قرار گرفت.
تفاوت بین الگوریتم zkSTARK و zkSNARK
اگرچه دو الگوریتم دانش صفر یعنی Stark و Snark امنیت و حریم خصوصی کاربران را تضمین می کنند، اما در برخی موارد با هم تفاوت دارند. مفهوم Snarks بسیار قدیمی تر از مفهوم Stark است و اولین بار توسط Z Cash مورد استفاده قرار گرفت.
| ویژگی | ZKSTARK | zkSNARK |
| برای راه اندازی به اعتماد نیاز دارید | مالک نیست | ایناهاش |
| شفافیت | اوج | پایین |
| مقاوم در برابر حملات کامپیوتری کوانتومی | امن است | احتمال حمله کوانتومی وجود دارد |
| زمان تایید | سریعتر از snark | زمان تایید سریع |
| فن آوری | توابع هش | رمزگذاری منحنی |
| اندازه اثبات | بزرگ | کمی |
بررسی مزایا و معایب الگوریتم zkSTARK
به طور کلی، هر پلتفرمی که نیاز به ایجاد یک پلتفرم امن و خصوصی داشته باشد، می تواند از فناوری دانش صفر استارک استفاده کند. یکی از بخش هایی که استارک ها در آن به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، بلاک چین و پول دیجیتال است. در حال حاضر، برخی از پروژه های لایه دوم اتریوم از این الگوریتم برای ارسال تراکنش های امن و خصوصی به خارج از زنجیره اصلی استفاده می کنند.
مزایای قالب zkSTARK
- مقاوم در برابر حملات کوانتومی
- عدم نیاز به نصب قابل اعتماد به این معنی است که zkSTARK ها در برابر انواع خاصی از حملات و سوء استفاده ها آسیب پذیرتر هستند.
- شفافیت؛ هیچ پارامتر رمزگذاری پنهانی وجود ندارد که بتوان در این فناوری از آن استفاده کرد.
معایب قالب zkSTARK
- اندازه های آزمایشی بزرگ: شواهد تولید شده توسط zkSTARK ها به طور قابل توجهی بزرگتر از zkSNARK ها است. این می تواند برای برنامه هایی با فضای ذخیره سازی محدود یا پهنای باند محدود مشکل ساز باشد.
- اسناد توسعه کم: به دلیل ماهیت نوپای خود، zkSTARK ها منابع توسعه، کتابخانه ها و پشتیبانی جامعه کمتری نسبت به zkSNARK ها دارند.
- افزایش هزینه های محاسباتی: اندازه های اثبات بزرگتر به این معنی است که محاسبات بیشتری برای تأیید هر اثبات مورد نیاز است. این می تواند هزینه اجرای سیستم های خاص را افزایش دهد.
پروژه های ویژه ارز دیجیتال zkSTARK
همانطور که خواندید، برخی از پروژه های راه حل لایه دوم اتریوم از این فناوری استفاده می کنند. برخی از نکات برجسته این پروژه ها عبارتند از:
- استارک نت : استارک نت یک راه حل لایه 2 است که استارک برای کمک به مقیاس ایمن اتریوم و افزایش سرعت و هزینه تراکنش ها استفاده می کند. این پلتفرم ظرفیت پردازش تراکنش استثنایی و کاهش هزینه های گاز را ارائه می دهد و در عین حال همان سطح از حریم خصوصی را به عنوان اولین لایه امنیتی اتریوم حفظ می کند.
- تبادل جدی: یک بازارساز خودکار کاملاً قابل تنظیم و بدون مجوز که به کاربران امکان می دهد دارایی ها را با کارمزد تقریباً صفر معامله کنند.
- کیف پول نقره ای: کیف پول Argent یکی از پروژه های اکوسیستم Starknet است که امکان استفاده از شبکه اتریوم را با کارمزد کم فراهم می کند. نسخه های برنامه موبایل و افزونه مرورگر این کیف پول موجود است.
الگوریتم zkSTARK چگونه کار می کند؟
استارک نقطه مقابل اسنارک است. Snark Zero Knowledge Algorithm (zkSNARK) یک پروتکل رمزنگاری است که از الگوریتم های پیچیده و رمزگذاری شده ریاضی برای محافظت از حریم خصوصی تراکنش ها استفاده می کند. البته اسنارک ها بسیار ایمن هستند، اما به دلیل پیچیدگی، استفاده از آنها بسیار دشوار است. اکنون قالب zkSTARK فرآیند رمزگذاری را بسیار ساده و راحت می کند. Stark برای بهینه سازی و بهبود Snark ایجاد شده است.
STARK ها، بر خلاف zkSNARK ها، نیازی به مقداردهی اولیه اعتماد ندارند و از نظر تئوری در برابر حملات محاسباتی کوانتومی آسیب پذیر هستند. از سوی دیگر، zkSTARK محاسبات پیچیده را از زنجیره اصلی تخلیه می کند تا مقیاس پذیری شبکه را افزایش دهد. شواهد STARK که اعتبار محاسبات خارج از زنجیره را تأیید می کند، می تواند توسط خدمات خارج از زنجیره تولید شود. سپس این مدرک به زنجیره اصلی بازگردانده می شود تا هر شرکت کننده علاقه مند بتواند محاسبات را تأیید کند.
الگوریتم zkSTARK آینده پروتکل های حریم خصوصی است
همانطور که گفته شد، فناوری اطلاعات صفر تاریک مزایایی مانند مقیاس پذیری و شفافیت بالا، عدم نیاز به تنظیمات اعتماد و مقاومت در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی را ارائه می دهد. البته، استفاده از Starks به اندازه گسترش فناوری دانش صفر اسنارک گسترده نیست، اما با وجود ویژگی های منحصر به فرد الگوریتم، احتمالاً در آینده شاهد پذیرش بیشتری خواهیم بود. Starknet در حال حاضر بزرگترین پلتفرم با استفاده از این فناوری است و دارای اکوسیستم در حال گسترش است.
