zk-STARKs: براهين المعرفة الصفرية الشفافة القابلة للتطوير (zk-STARKs)

مقدمة حول zk-STARKs

هناك نوعان شائعان من البروتوكولات التشفيرية التي تُعرف بإثباتات المعرفة الصفرية (zk) – وهما SNARKs وSTARKs. إثبات المعرفة الصفرية هو طريقة للتحقق التشفيري حيث يمكن للطرف الأول (المثبت) أن يثبت للطرف الثاني (المدقق) أن بيانًا معينًا صحيح دون الحاجة إلى تقديم أية معلومات داعمة سوى حقيقة صحة هذا البيان.

ما هي zk-STARKs؟

zk-STARK اختصار لمصطلح “حجة معرفية شفافة وقابلة للتوسع دون معرفية”. تم تطوير zk-STARKs بواسطة إيلي بن ساسون، أستاذ في معهد التخنيون-إسرائيل للتكنولوجيا. بخلاف zk-SNARKs التي تعتمد على إعداد مبدئي موثوق بين المثبت والمدقق، لا تتطلب zk-STARKs إعدادًا مبدئيًا موثوقًا لأنها تعتمد على التشفير الأكثر بساطة من خلال دوال التبديلات المقاومة للتصادم. هذا النهج يلغي أيضًا الافتراضات النظرية العددية لzk-SNARKs التي تعتبر مكلفة حسابيًا ويمكن نظريًا أن تكون عرضة لهجمات الحواسيب الكمومية.

الاختلافات الأساسية بين zk-SNARKs وzk-STARKs

بعبارات بسيطة، تقدم إثباتات zk-STARK بنية أكثر وضوحًا من حيث الافتراضات التشفيرية. لكن هذا يأتي مع عيب كبير: حجم الإثبات يكون كبيرًا، وعادة ما يكون من 10 إلى 100 مرة أكبر من zk-SNARKs. هذا الاختلاف في حجم البيانات يجعلها أكثر تكلفة وقد تفرض قيودًا عند استخدام التقنية لنقل العملات المشفرة وتطبيقات أخرى.

الحالات الشائعة لاستخدام إثباتات المعرفة الصفرية

الحالات الشائعة لاستخدام إثباتات المعرفة الصفرية تكون فيها الخصوصية والأمان ضروريان. مثال على ذلك هو التحقق من الهوية. استخدام بعض الخدمات عبر الإنترنت يتطلب إثبات هويتك وحقك في الوصول إلى تلك المنصات. هذا غالباً ما يتطلب تقديم معلومات شخصية مثل الاسم، البريد الإلكتروني، تاريخ الميلاد، وأكثر.

تحسين تجربة التحقق باستخدام zk-STARKs

يمكن أن تبسط إثباتات المعرفة الصفرية عملية التحقق لكل من المنصات والمستخدمين. بمجرد أن يتم توليد إثبات zk باستخدام المدخلات العامة (البيانات التي تؤكد عضوية المستخدم في المنصة) والمدخلات الخاصة (تفاصيل المستخدم)، يمكن للمستخدم ببساطة تقديمه للتحقق من هويته كلما احتاج إلى الوصول إلى الخدمة. هذا يحسن التجربة للمستخدمين ويحرر المنظمات من عبء تخزين كميات ضخمة من المعلومات الشخصية.