ZK-Revolution: Phân tích toàn cảnh các dự án tiền điện tử không có kiến thức vào năm 2024

Hãy tưởng tượng bạn có thể chứng minh rằng bạn biết mật khẩu mà không tiết lộ bất kỳ bí mật nào - đó là sự tinh tế của Zero-Knowledge Proofs (ZKP). Là một công nghệ mang tính cách mạng trong không gian blockchain, ZKP đang định hình lại tương lai của bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng mạng. Khi chúng ta bước vào năm 2024, công nghệ này đã chuyển từ phòng thí nghiệm sang các ứng dụng chính thống, thúc đẩy một làn sóng mã hóa mới.

Lý do cốt lõi khiến ZKP đang thu hút sự chú ý là họ giải quyết hai vấn đề blockchain lớn cùng một lúc: quyền riêng tư và khả năng mở rộng. Trong một thế giới mà bảo mật dữ liệu là mối quan tâm ngày càng tăng, nhu cầu về các giải pháp blockchain hiệu quả và có thể mở rộng ngày càng trở nên cấp thiết. Vào năm 2024, sự mở rộng nhanh chóng của các dự án tiền điện tử sử dụng công nghệ ZKP cho thấy công nghệ này sẽ thay đổi sâu sắc toàn bộ hệ sinh thái blockchain.

Logic cốt lõi của chứng minh không kiến thức

Bằng chứng không kiến thức cho phép một bên (người chứng minh) chứng minh cho bên khác (người xác minh) rằng một tuyên bố là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về chính tuyên bố đó. Quá trình này dựa trên ba thuộc tính chính:

• Chính trực: Nếu tuyên bố của người chứng minh là đúng, người xác minh phải bị thuyết phục
• Độ tin cậy: Nếu tuyên bố là sai, ngay cả một bằng chứng lừa đảo cũng gần như không thể đánh lừa trình xác thực
• Không rò rỉ thông tin: Người xác minh chỉ biết tính xác thực của tuyên bố và không nhận thêm bất kỳ thông tin nào

Trong các ứng dụng blockchain, giá trị của ZKP được phản ánh ở hai khía cạnh. Đầu tiên là tăng cường quyền riêng tư – người dùng có thể chuyển tiền mà không tiết lộ chi tiết giao dịch. Thứ hai là hiệu quả mạng - thông qua các cơ chế như zk-rollups, nhiều giao dịch có thể được đóng gói thành một bằng chứng duy nhất và gửi đến chuỗi, giảm đáng kể gánh nặng dữ liệu.

Để sử dụng phép so sánh nổi tiếng “Hang động Alibaba”, người chứng minh có thể chứng minh rằng anh ta có một bí mật thông qua hành vi có thể quan sát được (chẳng hạn như bước ra khỏi đúng cửa), nhưng bản thân bí mật đó không bao giờ được tiết lộ. Đây không chỉ là khái niệm lý thuyết mà đã được áp dụng trong nhiều tình huống thực tế như xác minh bảo mật và xác thực danh tính.

Ứng dụng thực tế của ZKP trong blockchain

ZKP đang chuyển đổi cơ chế bảo mật và quyền riêng tư của các ứng dụng blockchain trong một số lĩnh vực:

1. Lớp bảo mật tài chính Các đồng tiền riêng tư như Zcash sử dụng ZKP để cho phép người dùng ẩn số tiền gửi, người nhận và chuyển khoản trong khi vẫn duy trì tính hợp lệ của giao dịch và cho phép “tài chính vô hình”.

2. Kế hoạch mở rộng mạng Các dự án như zkSync và StarkWare sử dụng công nghệ zk-Rollups để đóng gói và xác minh các giao dịch off-chain trước khi đưa chúng vào chuỗi, giảm đáng kể áp lực mạng chính và tăng tốc giao dịch.

3. Hệ thống bỏ phiếu ZKP đảm bảo tính ẩn danh của phiếu bầu đồng thời cho phép cử tri chứng minh rằng phiếu bầu của họ đã được kiểm - vừa bảo vệ quyền riêng tư vừa duy trì tính minh bạch.

4. Xác thực không cần mật khẩu Người dùng có thể chứng minh danh tính của mình mà không cần truyền mật khẩu, ngăn chặn các cuộc tấn công trung gian và cải thiện bảo mật trực tuyến.

5. Truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng Các công ty có thể chứng minh rằng các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường mà không tiết lộ thông tin nhà cung cấp hoặc bảo mật quy trình sản xuất.

6. Hợp đồng thông minh về quyền riêng tư Các nền tảng như Aleph Zero và Mina Protocol đang khám phá việc sử dụng bảo mật các đầu vào và đầu ra cụ thể trong quá trình thực hiện hợp đồng - rất quan trọng đối với các ứng dụng doanh nghiệp liên quan đến bí mật thương mại.

Các dự án tiền điện tử ZKP hàng đầu vào năm 2024

Theo dữ liệu của CoinGecko, tính đến đầu tháng 5/2024, khoảng 40 dự án liên quan đến ZK có tổng vốn hóa thị trường hơn 21,1 tỷ USD. Dưới đây là một số tốt nhất:

Polygon Hermez: Công cụ mở rộng quy mô của Ethereum

Polygon Hermez là một giải pháp mở rộng quy mô phi tập trung được xây dựng trên Ethereum và sử dụng công nghệ ZK rollup. Dự án này, ban đầu được gọi là Hermez Network, đã trở thành cơ sở hạ tầng quan trọng cho hệ sinh thái sau khi được Polygon mua lại.

Sự đổi mới của dự án nằm ở việc sử dụng bằng chứng ZK để nén hàng trăm giao dịch thành một, giảm đáng kể chi phí gas (tiết kiệm hơn 90%) và tăng thông lượng giao dịch. Nó sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Efficiency (PoE) giúp giảm độ phức tạp của hệ thống trong khi vẫn duy trì bảo mật.

Mặc dù khó khăn kỹ thuật của bằng chứng ZK có thể ngăn cản các nhà phát triển thông thường, nhưng Polygon Hermez đang làm việc để làm cho công nghệ này dễ tiếp cận hơn để phục vụ cơ sở người dùng ngày càng tăng của mình.

Immutable X (IMX): Bước đột phá về hiệu suất trong giao dịch NFT

Immutable X tận dụng công cụ StarkEx của StarkWare để cung cấp quyền truy cập tốc độ cao vào việc phát hành và giao dịch NFT. Thông qua công nghệ ZK-rollups, nền tảng này có thể xử lý các giao dịch lớn mà không phải hy sinh tính bảo mật của Ethereum.

Theo dữ liệu mới nhất,Immutable có vốn hóa thị trường lưu hành khoảng 196 triệu đô la, ưu điểm cốt lõi của nó bao gồm tốc độ xác nhận mili giây và phí gas bằng không. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho trò chơi Web3 và thị trường NFT.

Tuy nhiên, sự phức tạp của công nghệ ZK có thể tạo ra một đường cong học tập cho các nhà phát triển.

Mina Protocol (MINA): Blockchain nhẹ nhất

Mina Protocol nổi bật với lợi thế về kích thước mang tính cách mạng – toàn bộ chuỗi có thể được xác minh chỉ trong 22KB. Điều này đạt được thông qua công nghệ zk-SNARKs, nén trạng thái blockchain thành các bằng chứng mật mã nhỏ.

Vốn hóa thị trường lưu hành hiện tại của MINA là khoảng 98,62 triệu đô la。 Dự án sử dụng cơ chế bằng chứng cổ phần (Ouroboros Samisika) và tiêu thụ ít tài nguyên hơn nhiều so với các hệ thống PoW truyền thống. Các bản cập nhật gần đây bao gồm tối ưu hóa hiệu suất nút và ra mắt zkApps, cho phép tính toán ngoài chuỗi và tăng cường quyền riêng tư cho các hợp đồng thông minh.

dYdX (DYDX): Một chương trình bảo mật cho giao dịch phái sinh

dYdX, một nền tảng giao dịch phái sinh phi tập trung, đang chuyển sang giải pháp Layer 2 dựa trên công nghệ StarkWare. Với zk-STARK, nền tảng này đạt được khả năng mở rộng và bảo mật cao mà không cần thiết lập tin cậy - một lợi thế chính so với zk-SNARK.

DYDX có vốn hóa thị trường lưu hành là 139,7 triệu đô la。 Phiên bản v4.0 của nó giới thiệu chuỗi dYdX (dựa trên Cosmos SDK) và bổ sung các tính năng quản lý rủi ro như giới hạn rút tiền cho các tài khoản phụ.

Nhược điểm là nền tảng có ngưỡng dành cho người dùng không rành về kỹ thuật và yêu cầu người dùng tự quản lý tài sản của họ, điều này làm tăng rủi ro hoạt động.

Loopring (LRC) :D nền tảng mở rộng của EX

Loopring là một giao thức Layer 2 dựa trên Ethereum, cho phép mở rộng DEX và nền tảng thanh toán thông qua ZK-Rollups. Điểm nổi bật của nó là nó có thể tổng hợp hàng trăm giao dịch thành một giao dịch duy nhất, giảm đáng kể phí gas và thời gian xử lý, đồng thời đạt được thông lượng cao nhất hơn 2000 TPS.

LRC có giá trị thị trường lưu hành khoảng 69,81 triệu đô la。 Việc giới thiệu cơ chế “công cụ khai thác vòng” của giao thức khuyến khích khớp lệnh và thực hiện, hỗ trợ cả AMM và mô hình sổ lệnh truyền thống.

Mặc dù có những ưu điểm rõ ràng, nhưng các yêu cầu kỹ thuật của Loopring đối với người dùng bình thường vẫn là một nút thắt cổ chai trong việc phổ biến.

Horizen (ZEN): Quyền riêng tư kết hợp với dApps

Horizen có nguồn gốc từ fork Zcash, nhưng với tham vọng lớn hơn - không chỉ cung cấp chức năng đồng tiền riêng tư mà còn tạo ra một cơ sở hạ tầng quyền riêng tư hoàn chỉnh hỗ trợ nhắn tin, xuất bản và dApps. Kiến trúc nút của nó bao gồm các nút đầy đủ, nút bảo mật và siêu nút, mỗi nút có vai trò khác nhau.

Sidechain EON của nó lần đầu tiên triển khai trải nghiệm quyền riêng tư tương thích với EVM, mở rộng khả năng lưu ký của các dự án DeFi. Bất chấp áp lực pháp lý, Horizen vẫn đang thúc đẩy nâng cấp khả năng DAO và sidechain.

Zcash (ZEC): Người tiên phong về các đồng tiền riêng tư

Kể từ khi ra mắt vào năm 2016, Zcash đã cung cấp quyền riêng tư tài chính thực sự thông qua công nghệ zk-SNARKs - ẩn số tiền gửi, người nhận và số tiền chuyển. Các nâng cấp liên tiếp (Sprout to Canopy) đã liên tục cải thiện hiệu quả giao dịch và các tính năng bảo mật.

Giá trị thị trường lưu hành của ZEC lên tới 7,33 tỷ USD。 Sự ra đời của công nghệ Halo vào năm 2019 là một bước ngoặt, loại bỏ nhu cầu thiết lập tin cậy và tăng cường bảo mật mạng và khả năng mở rộng.

Mặc dù quyền riêng tư rất mạnh mẽ, nhưng sự giám sát theo quy định và sự phức tạp về kỹ thuật có thể ảnh hưởng đến việc áp dụng nó.

Worldcoin (WLD): Sự hội tụ của sinh trắc học và Blockchain

Worldcoin, đồng sáng lập bởi Sam Altman, tạo ra một danh tính kỹ thuật số World ID thông qua thiết bị quét mống mắt “Orb” và sau đó phát hành mã thông báo WLD. Dự án sử dụng ZKP để đảm bảo quyền riêng tư trong quá trình xác thực — nơi người dùng có thể chứng minh danh tính và tính duy nhất của con người mà không để lộ sinh trắc học.

Cụ thể, giao thức Semaphore tích hợp của nó cho phép người dùng chứng minh tư cách thành viên nhóm mà không cần tiết lộ danh tính của họ, phù hợp với các tình huống nhạy cảm về quyền riêng tư như bỏ phiếu.

Tuy nhiên, dự án phải đối mặt với những thách thức từ tranh cãi về quyền riêng tư dữ liệu sinh học, cáo buộc kiểm soát tập trung các hợp đồng thông minh và sự không chắc chắn về quy định toàn cầu. Thành công hay thất bại trong tương lai của nó phụ thuộc vào khả năng bảo vệ quyền riêng tư và khả năng thích ứng theo quy định.

Marlin (POND): Công cụ tin cậy cho tính toán off-chain

Giao thức Marlin tối ưu hóa việc thực hiện các thuật toán phức tạp ngoài chuỗi trong khi vẫn duy trì bảo mật trên chuỗi. Mạng đồng xử lý phân tán của nó hỗ trợ xử lý dữ liệu tốc độ cao, tiếp xúc với lịch sử blockchain và API Web 2.0.

Thông qua ZKP và Môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE) kết hợp để xác minh kết quả tính toán ngoài chuỗi, Marlin hỗ trợ phát triển đa ngôn ngữ như Solidity, C++, Rust và Go. Mã thông báo POND của nó được sử dụng để đặt cược nhằm khuyến khích các nút hoạt động bình thường.

Giá trị thị trường lưu hành của POND là khoảng 32,9 triệu đô la。

Aleph Zero (AZERO): Blockchain bảo mật cấp doanh nghiệp

Aleph Zero sử dụng sự đồng thuận kết hợp (PoS + DAG) để đạt được thông lượng cao và chi phí thấp, đồng thời lớp bảo mật Liminal của nó kết hợp với ZKP và điện toán an toàn đa bên (sMPC) cung cấp quyền riêng tư đầu cuối cho các ứng dụng doanh nghiệp. Nền tảng này hỗ trợ các hợp đồng thông minh riêng tư, lý tưởng cho các doanh nghiệp yêu cầu giao dịch bí mật.

Thách thức kỹ thuật và các yếu tố rủi ro

Bất chấp triển vọng đầy hứa hẹn, ZKP cũng phải đối mặt với những trở ngại đáng kể:

1. Đạt được độ phức tạp Phát triển ZKP đòi hỏi một nền tảng sâu sắc về mật mã và các rào cản thấp có thể dẫn đến các lỗ hổng hệ thống.

2. Tính toán chi phí Việc tạo ZKP tốn kém về mặt tính toán, đặc biệt là các bằng chứng phức tạp, có thể làm suy yếu khả năng cạnh tranh trong các tình huống giao dịch tần suất cao.

3. Lỗ hổng cài đặt tin cậy zk-SNARK yêu cầu giai đoạn thiết lập tin cậy và nếu các tham số bị xâm phạm, nó có thể dẫn đến bằng chứng giả mạo.

4. Hạn chế về khả năng mở rộng Khả năng mở rộng của bản thân việc triển khai ZKP vẫn cần được cải thiện và vẫn còn những nút thắt kỹ thuật trong các ứng dụng quy mô lớn.

5. Khó khăn của hội nhập Tích hợp ZKP vào các hệ thống hiện có yêu cầu sửa đổi giao thức mạng và tái cấu trúc cơ sở hạ tầng, đây là một khối lượng kỹ thuật khổng lồ.

6. Sự mơ hồ về quy định Bản chất ẩn danh của ZKP có thể kích hoạt các quy định nghiêm ngặt về AML, đặc biệt là ở các khu vực pháp lý có yêu cầu minh bạch tài chính cao.

Triển vọng và sự phát triển của công nghệ ZK

Có nhiều cơ hội cho sự phát triển của các dự án ZKP trong tương lai. Sự đổi mới liên tục dự kiến sẽ tăng cường quyền riêng tư và khả năng mở rộng của blockchain, với khả năng chuyển trọng tâm sang phát triển các hệ thống ZKP thân thiện với người dùng để hỗ trợ các ứng dụng quy mô lớn. Những đổi mới như zk-STARK và zk-SNARK hứa hẹn sẽ nâng cao đáng kể tốc độ giao dịch mà không phải hy sinh bảo mật.

Hướng đi được mong đợi nhất là sự phát triển của các lớp bảo mật chuỗi chéo, sẽ hỗ trợ các giao dịch an toàn và riêng tư giữa các blockchain khác nhau, mở rộng đáng kể ranh giới của các ứng dụng blockchain. Những đột phá như vậy có thể cách mạng hóa cách xử lý dữ liệu nhạy cảm trong mạng, khiến ZKP trở thành nền tảng của cơ sở hạ tầng bảo mật trong tương lai.

Suy nghĩ tổng thể

Tiềm năng của công nghệ bằng chứng không kiến thức tác động đến bối cảnh blockchain là rất đáng kể. Bằng cách cung cấp các ứng dụng an toàn, riêng tư và có thể mở rộng hơn, ZKP đại diện cho nền tảng cho thế hệ đổi mới blockchain tiếp theo. Khi công nghệ trưởng thành, việc theo dõi tiến trình trong không gian này là rất quan trọng đối với tất cả những người chơi blockchain và công nghệ quyền riêng tư. Các dự án áp dụng công nghệ ZKP sẽ cho chúng ta thấy hướng đi trong tương lai của quyền riêng tư kỹ thuật số và hiệu quả blockchain.