Zero-knowledge proof (ZKP) là gì? Ưu điểm và hạn chế của công nghệ ZKP

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về Zero-knowledge proof (ZKP) là gì? Ưu điểm và hạn chế của công nghệ ZKP, cũng như điểm danh một số dự án Blockchain nổi bật có sử dụng công nghệ ZKP.

1. Zero-knowledge proof (ZKP) 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 A vào cửa hàng bán rượu và hỏi mua rượu, người bán hàng đòi xem chứng CMND của A xem anh A có đủ tuổi để mua rượu không.

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.

Anh A 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, A đã chứng minh được mình trên 18 tuổi mà không cần đưa CMND của mình cho người bán rượu.

2. Ưu điểm và hạn chế của zero-knowledge proof (ZKP)

Giống như tất cả các dạng công nghệ khác, Zero-knowledge proof (ZKP) cũng có một loạt các ưu điểm và hạn chế riêng:

Ưu điểm của Zero knowledge proof (ZKP)

• Khả năng mở rộng cho Blockchain: Các giải pháp Zk Rollup sử dụng công nghệ ZKP để tăng thông lượng và khả năng mở rộng cho các Blockchain layer 1, một số dự án tiêu biểu là StarkNET, Loopring và Zksync.
• Quyền riêng tư và bảo mật: Công nghệ Zero-knowledge proof (ZKP) giúp xác nhận tính đầy đủ và đúng đắn của dữ liệu mà không cần tiết lộ những thông tin quan trọng, vì vậy ngoài ứng dụng trong các layer 2 giúp tăng khả năng mở rộng. Công nghệ Zero-knowledge (ZKP) còn được ứng dụng trong các lớp ứng dụng về bảo mật và quyền riêng tư, ví dụ: Monero, Zcash,…

Hạn chế của Zero knowledge Proof (ZKP)

• Yêu cầu một lượng lớn sức mạnh tính toán: Các giao thức ZKP thường dựa trên các phương trình toán học phức tạp. Vì vậy, chúng yêu cầu một sức mạnh tính toán lớn để vận hành và tính toán. Điều này đồng nghĩa sẽ khó để các máy tính phổ thông có thể tham gia vào quá trình xác thực giao dịch.
• Không thân thiện với các nhà phát triển: Một trong những ứng dụng chính Zero-knowledge proof (ZKP) là sử dụng cho các công nghệ Layer 2 để cải thiện khả năng mở rộng cho Blockchain, nhưng ở thời điểm hiện tại, các ứng dụng của Zk Rollup hiện chỉ giới hạn trong các khoản thanh toán đơn giản và giao dịch. Ngoài ra, Zk Rollup hiện tại không hỗ trợ khả năng tổng hợp, các ứng dụng Zk Rollup khác nhau không thể tương tác với nhau trong cùng một Layer 2.

3. Hai ứng dụng phổ biến của Zero-knowledge proof (ZKP)

Ứng dụng nhắn tin bảo mật

Các ứng dụng nhắn tin truyền thống yêu cầu người dùng xác minh danh tính của họ với một máy chủ tập trung. Với công nghệ ZKP, nó có thể được dùng để mã hóa dữ liệu end-to-end trong các ứng dụng nhắn tin, cho phép các tin nhắn được gửi một cách riêng tư.

Ngoài ra, ZKP có thể giúp một một cá nhân có thể chứng minh danh tính của họ mà không cần tiết lộ thêm thông tin cá nhân.

Sử dụng công nghệ ZKP trong lĩnh vực Blockchain

Công nghệ ZKP hứa hẹn là một trong những giải pháp mở rộng cho trung và dài hạn cho Blockchain.

Với các giải pháp Zk Rollup, chúng cho phép Ethereum và blockchain layer 1 khác mở rộng mạnh mẽ khi cho phép quá trình xác minh – xác nhận tính hợp lệ của giao dịch một cách nhanh chóng.

Bên cạnh đó, các Blockchain ứng dụng công nghệ ZKP như Mina Protocol hứa hẹn tạo ra thế hệ Blockchain hàng đầu trong lĩnh vực Crypto.

4. Các Blockchain ứng dụng công nghệ Zero-knowledge proof (ZKP)

Trong bài viết tổng quan về Zk Rollup là gì? Ưu điểm, hạn chế của Zk Rollup và các dự án nổi bật mình đã nếu ra 3 Zk Rollup platform nổi bật là StarkNET của Starkware, ZkEVM của Matter Labs và ZkEVM của Loopring.

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).

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,v.v.

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.

5. Tổng kết

Mình hy vọng các nội dung này sẽ giúp các bạn có thể nắm bắt được những thông tin tổng quan về Zero-knowledge proof (ZKP) là gì? Ưu điểm và hạn chế của công nghệ ZKP, cũng như điểm danh một số dự án Blockchain nổi bật có sử dụng công nghệ ZKP.