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什么是ZK-STARK以及有哪些技術優(yōu)勢?如何運作?

2023-06-01 10:23:03 | 來源： | 作者：佚名
這篇文章主要介紹了什么是ZK-STARK以及有哪些技術優(yōu)勢?如何運作?的相關資料,需要的朋友可以參考下本文詳細內容介紹

在之前的零知識證明系列文章中，我們詳細介紹了ZK-SNARKs技術及其使用優(yōu)缺點，本期內容我們將繼續(xù)介紹另外兩種零知識證明類型ZK-STARK和遞歸ZK-SNARK?

什么是ZK-STARK?

ZK-STARK 是 Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge 的縮寫。就像 ZK-SNARKs 一樣，ZK-STARKs 表示一個聲明是有效的，而不透露任何關于聲明本身的信息。

除了一些差異外，STARK 與 SNARK 具有相同的屬性。關于SNARK的文章可參考往期(超鏈接)?；?STARK 的有效性證明是使用一條對驗證者隱藏的信息生成的。STARK 還可以在不泄露輸入的情況下驗證交易的正確性。

ZK-STARKs 與 ZK-SNARKs

ZK-STARKs 的主要區(qū)別在于它們的可擴展性和透明性：

ZK-STARK 被認為是透明的，因為它可以在沒有公共參考字符串 (CRS：Common Reference String ) 的可信設置的情況下工作。相反，STARK 協(xié)議使用可公開驗證的隨機性來建立證明者和驗證者之間的交互。

ZK-STARK 是可擴展的，因為證明和驗證復雜性規(guī)模與計算復雜性呈擬線性關系。使用 ZK-SNARKs，證明和驗證的復雜性規(guī)模與底層計算呈線性關系。

這僅僅意味著當我們需要驗證的計算量更大時，ZK-SNARK 協(xié)議需要比 ZK-STARKs 更多的時間來生成和驗證證明。這就是為什么 STARKs 更適合處理大量交易的應用程序。

資料來源：Source: Adam Luciano

ZK-STARKs有什么好處?

使用 ZK-STARKs 有四個主要好處：不需要可信設置，它們是可擴展的，它們?yōu)橛脩籼峁┳畲蟮耐掏铝?，并且它們有高安全性保證。

1. 無需可信設置

ZK-STARK 不需要可信設置即可運行，而是依賴于公共隨機性。這減少了用戶的信任假設并提高了基于 STARK 的協(xié)議的安全性。

2.可擴展的屬性

與 SNARK 相比，STARK 的計算和驗證速度更快。更重要的是，即使底層計算的復雜性呈指數(shù)級增長，ZK-STARKs 的證明和驗證時間仍然很短。

3.最大吞吐量

與 SNARKs 一樣，STARKs 可以通過啟用安全且可驗證的鏈下計算來擴展區(qū)塊鏈。 提交到 L1 鏈的單個 STARK 證明可以驗證在主鏈外進行的數(shù)千筆交易。因此，幾個備受矚目的 ZK rollup 項目使用 ZK-SNARKs 來證明鏈下計算的完整性。

4.更高的安全保障

ZK-STARKs 使用抗碰撞哈希(collision-resistant hashes)進行加密，而不是 ZK-SNARKs 中使用的橢圓曲線方案(elliptic curve schemes )。這被認為可以抵抗量子計算攻擊，使其比 SNARK 中使用的橢圓曲線更安全。

ZK-STARK 的缺點是什么?

使用 ZK-STARKs 的兩個主要缺點是它們使用更大的證明大小，并且在區(qū)塊鏈空間中采用該技術的較少。

1. 更大的證明尺寸

雖然 STARKs 提供了更快的證明，但缺點是這些證明與基于 SNARK 的證明相比更大。這使得 STARK 證明在以太坊上的驗證成本更高，因為計算更大的證明會產生更高的 gas 費用。

2.采用率較低

SNARKs 是零知識技術在區(qū)塊鏈中的第一個實際應用，這就是為什么它們比 STARKs 擁有更多的市場份額。大多數(shù) ZK rollups 使用 ZK-SNARKs，基于 SNARK 的 ZK 證明的開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)和工具更大。

盡管 ZK-STARKs 也有知名的支持者，包括以太坊基金會，但他們的采用率較低。因此，開發(fā)人員可能會發(fā)現(xiàn)使用 STARKs 構建 ZK 項目的支持和工具較少。

哪些項目使用 ZK-STARKs?

StarkNet

作為以太坊上的 L2 網絡運行的通用 ZK rollup。StarkNet 允許去中心化應用程序 (dApps) 實現(xiàn)無限的可擴展性，而不會損害以太坊的去中心化和安全性。

dYdX

基于以太坊的 ZK rollup 項目(兼作去中心化交易所)為加密貨幣用戶和交易者提供快速且低成本的交易、借貸。dYdX 使用 STARK 證明作為其安全機制的一部分，保證用戶的資金安全。

Polygon Miden

具有 EVM 兼容性的基于 STARK 的 ZK rollup。雖然仍在生產中，但 Polygon Miden 將成為第一個與 EVM 兼容的 ZK-STARK 協(xié)議，并允許開發(fā)人員遷移以太坊原生 dApp 以享受 L2 網絡上的可擴展性。

什么是遞歸ZK-SNARK?

遞歸 SNARK (Recursive SNARK)系統(tǒng)為不同的交易區(qū)塊并行生成證明，并將它們聚合成一個提交到主區(qū)塊鏈的單個區(qū)塊證明，這意味著一個 SNARK 可以驗證其他 SNARK。

L2 匯總仍然在以太坊上提交一份有效性證明。然而，這種“遞歸證明”會驗證多個 L2 區(qū)塊中的交易，一旦鏈上合約接受提交的證明，所有交易都會生效。

資料來源：Matter Labs

遞歸 ZK-SNARKs 解決了什么問題?

遞歸ZK- snarks通過將多個L2證明包含在提交給L1鏈的單個證明中，極大地增加了可以用ZK證明完成的交易數(shù)量，這目前受到以太坊12-14秒出塊時間的限制。

區(qū)塊時間是指在以太坊上挖掘一個新的交易區(qū)塊需要多長時間。ZK rollups 每個區(qū)塊只能提交一筆鏈上交易(以及相應的有效性證明)，限制了它們可以處理的交易數(shù)量。

遞歸 ZK-SNARK 與常規(guī) ZK-SNARK 有何不同?

遞歸 ZK-SNARK 不同于普通的 ZK-SNARK，因為遞歸 ZK-SNARK 可以通過將為不同 L2 塊生成的 SNARK 組合成一個提交給 L1 鏈的有效性證明來驗證多個交易塊。

ZK rollups 在發(fā)布到主區(qū)塊鏈之前為每批交易創(chuàng)建一個 SNARK 證明，并且單個 SNARK 證明只能驗證在 L2 rollup 上進行的一個交易塊。

ZK-SNARKs 可以在不使用原始輸入的情況下驗證已被常規(guī) ZK-SNARKs 驗證過的交易。因此，鏈上智能合約可以驗證更大的鏈下計算集，而無需運行多個 SNARK 作為輸入。

零知識證明已經從隱私保護技術發(fā)展成為下一個擴展技術的前沿。隨著ZK rollup的爆發(fā)，可以肯定地說，ZK-SNARKs, ZK- stark和遞歸SNARKs將在擴展以太坊的驅動中發(fā)揮重要作用。

以上就是什么是ZK-STARK以及有哪些技術優(yōu)勢?如何運作?的詳細內容，更多關于ZK-STARK全面介紹的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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Tag：ZK-STARK   運作   優(yōu)勢  

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