Thanh toán không có kiến thức: đạt được quyền riêng tư và khả năng mở rộng cũng như giới thiệu trường hợp

Tiêu đề gốc: " ZKPayments: Đạt được quyền riêng tư và khả năng mở rộng "

Được viết bởi: Satyam Kulkarni, Fetch

Biên soạn bởi: Lynn, MarsBit

giới thiệu

Trong thế giới Web3 đang phát triển nhanh chóng, có hai thách thức chính nảy sinh: quyền riêng tư và khả năng mở rộng. Tính bất biến của blockchain đã làm dấy lên mối lo ngại về quyền riêng tư của dữ liệu người dùng và doanh nghiệp, trong khi sự phổ biến ngày càng tăng của các loại tiền kỹ thuật số của ngân hàng trung ương (CBDC) đã làm tăng mối lo ngại về việc giám sát.

Đồng thời, việc đạt được khả năng mở rộng trong mạng blockchain là rất quan trọng để xử lý khối lượng giao dịch ngày càng tăng. Đối mặt với những thách thức này, thanh toán không có kiến thức (ZK) đưa ra một giải pháp đầy hứa hẹn cho các vấn đề về quyền riêng tư và khả năng mở rộng. Blog này khám phá cách ZK Payments thu hẹp khoảng cách giữa tính bảo mật và minh bạch của giao dịch Web3, mang lại cho người dùng sự riêng tư mà họ cần mà không ảnh hưởng đến chức năng cơ bản của chuỗi khối. Ngoài ra, nó còn đi sâu vào tiềm năng của các giao thức dựa trên ZK để nâng cao khả năng mở rộng, làm cho các ứng dụng phi tập trung trở nên thiết thực và dễ tiếp cận hơn.

Hiểu những thách thức về quyền riêng tư trong giao dịch Web3

Web3 đã tạo ra một số lượng lớn các ứng dụng phi tập trung, nền tảng DeFi và thị trường NFT. Tuy nhiên, tính minh bạch của các giao dịch blockchain có nghĩa là bất kỳ ai có quyền truy cập vào mạng đều có thể nhìn thấy địa chỉ ví và lịch sử giao dịch.

Hãy tưởng tượng nếu tài khoản ngân hàng truyền thống của bạn được công khai và bất kỳ ai cũng có thể truy cập thông tin chi tiết về các giao dịch tài chính của bạn, bao gồm cả số tiền bạn đã chi tiêu và số tiền bạn nhận được. Tình huống này gây sốc và không thể chấp nhận được đối với hầu hết mọi người vì nó ảnh hưởng đến quyền riêng tư và bảo mật của họ.

Có một số lý do nhấn mạnh tầm quan trọng của quyền riêng tư trong các giao dịch Web3:

Bảo mật và Bảo vệ: Quyền riêng tư rất quan trọng để bảo vệ người dùng khỏi các tin tặc tiềm năng, các cuộc tấn công lừa đảo và các hoạt động độc hại khác như doxxing. Việc che dấu dữ liệu tài chính đảm bảo người dùng ít bị tổn thương hơn trước các mối đe dọa có chủ đích.
Bảo mật thương mại: Đối với các công ty hoạt động trong không gian Web3, việc giữ bí mật chi tiết giao dịch là rất quan trọng để duy trì lợi thế cạnh tranh và bảo vệ thông tin kinh doanh nhạy cảm.
Quyền cá nhân: Giống như tài chính truyền thống, các cá nhân có quyền riêng tư về tài chính. Web3 nên tôn trọng và duy trì các quyền này, trao cho người dùng quyền kiểm soát dữ liệu của họ.

Sự gia tăng của các khoản thanh toán không có kiến thức

Bằng chứng không có kiến thức có thể được bắt nguồn từ bài báo gốc Bằng chứng không có kiến thức [GMR85] năm 1985. Sau đó, một cách chứng minh đơn giản của ZK [K92] được đề xuất vào năm 1992. Đến năm 2013, bằng chứng không có kiến thức có thể được sử dụng trong đời thực nhưng với tốc độ chậm hơn. Năm 2016, Groth đã đề xuất thuật toán Groth 16, giúp giảm đáng kể độ phức tạp tính toán. Kể từ đó, bằng chứng không có kiến thức dần dần được đưa vào sử dụng thương mại thực sự.

Trong không gian tiền điện tử, Monero và Zcash là những người tiên phong trong việc ưu tiên quyền riêng tư cho các giao dịch blockchain. Monero (XMR) đã giới thiệu chữ ký vòng và địa chỉ ẩn vào năm 2014, mang lại mức độ riêng tư cao hơn so với các chuỗi khối truyền thống. Zcash (ZEC) nổi lên vào năm 2016 với zk-SNARK, cung cấp cho người dùng lựa chọn giữa các giao dịch minh bạch và được bảo vệ để đạt được sự cân bằng giữa quyền riêng tư và tính minh bạch.

Giờ đây, các bản tổng hợp và giao thức không có kiến thức (ZK) đã nổi lên như những giải pháp đầy hứa hẹn cho các vấn đề về quyền riêng tư và khả năng mở rộng trong các giao dịch Web3. ZK Payments sử dụng giao thức mật mã được gọi là bằng chứng không có kiến thức, cho phép một bên chứng minh tính hợp lệ của tuyên bố cho bên khác mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào.

ZK đạt được khả năng mở rộng và quyền riêng tư bằng cách nào?

Hãy tưởng tượng bạn có một chiếc hộp ma thuật có thể bí mật thực hiện các phép tính. Chiếc hộp này có thể chứng minh cho bất kỳ ai rằng một tuyên bố nào đó là đúng mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về cách đưa ra kết luận đó. Đây là ý tưởng cơ bản đằng sau các bằng chứng không có kiến thức.

Bây giờ, hãy kết nối điều này với thanh toán blockchain. Khi bạn muốn thực hiện thanh toán bằng blockchain, bạn thường cần chứng minh rằng bạn có đủ tiền để thực hiện giao dịch. Trong các chuỗi khối truyền thống như Bitcoin, điều này liên quan đến việc rò rỉ số dư tài khoản của bạn.

Ở dạng cơ bản, bằng chứng không có kiến thức bao gồm ba yếu tố: nhân chứng (thông tin bí mật), thách thức và phản hồi.

Nhân chứng: Thông qua bằng chứng không có kiến thức, người chứng minh muốn chứng minh kiến thức về một số thông tin ẩn giấu. Thông tin bí mật là "nhân chứng" của bằng chứng và kiến thức giả định của người chứng minh về nhân chứng sẽ thiết lập một loạt câu hỏi mà chỉ một bên có hiểu biết về thông tin mới có thể trả lời. Do đó, người chứng minh bắt đầu quá trình chứng minh bằng cách chọn ngẫu nhiên một câu hỏi, tính toán câu trả lời và gửi cho người xác minh.
Thử thách: Người xác minh chọn ngẫu nhiên một câu hỏi khác từ bộ câu hỏi và yêu cầu người kiểm chứng trả lời câu hỏi đó.
Phản hồi: Người chứng minh chấp nhận câu hỏi, tính toán câu trả lời và trả lại cho người xác minh. Phản hồi của người chứng minh cho phép người xác minh kiểm tra xem người xác minh có thực sự có quyền tiếp cận nhân chứng hay không. Để đảm bảo rằng người chứng minh không mù quáng đoán và vô tình nhận được câu trả lời đúng, người xác minh sẽ chọn nhiều câu hỏi hơn để hỏi. Bằng cách lặp lại sự tương tác này nhiều lần, xác suất người chứng minh làm sai lệch kiến thức của nhân chứng sẽ giảm đáng kể cho đến khi người xác minh hài lòng.

Hiện tại có một số giao thức dựa trên ZK phổ biến, bao gồm zk-SNARK (Đối số kiến thức không tương tác ngắn gọn không có kiến thức), zk-STARK (Đối số kiến thức minh bạch có thể mở rộng không có kiến thức) và Bulletproofs.

Trong bối cảnh blockchain, chúng cho phép người dùng chứng minh tính hợp lệ của giao dịch mà không tiết lộ địa chỉ thực của người gửi. Tính năng này có thể gộp nhiều giao dịch thành một bằng chứng duy nhất, do đó giảm chi phí tính toán và cải thiện đáng kể khả năng mở rộng. Bằng cách tổng hợp nhiều giao dịch thành một bằng chứng duy nhất, thanh toán ZK có thể giảm gánh nặng cho mạng blockchain và tăng thông lượng giao dịch. Khả năng mở rộng nâng cao này có thể dẫn đến thời gian xác nhận nhanh hơn và phí giao dịch thấp hơn, giúp các ứng dụng phi tập trung trở nên hữu ích và dễ tiếp cận hơn đối với người dùng.

Nghiên cứu điển hình - ZkBob

zkBob là một ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư, tận dụng các bằng chứng không có kiến thức (zkSNARK) và stablecoin cho các giao dịch bí mật. Các bộ phận cốt lõi của nó bao gồm hợp đồng zkBob để xử lý các giao dịch, mã thông báo BOB với các chức năng bảo mật, Trình chuyển tiếp để truyền tải an toàn và trừu tượng hóa phí Gas, AccessManager để kiểm soát truy cập và giao diện người dùng để tương tác với người dùng. Nó đảm bảo các giao dịch riêng tư và tính trung lập của lớp cơ sở.

Hãy xem tình huống Alice và Carl sử dụng zkBob để thực hiện giao dịch riêng tư.

Tình huống: Alice muốn gửi một giao dịch cho Carl mà không tiết lộ chi tiết giao dịch như số tiền, thông tin người gửi hoặc người nhận. Họ quyết định sử dụng zkBob để đạt được sự riêng tư này.

Quá trình giao dịch

Tạo tài khoản:

Alice và Carl mỗi người tạo tài khoản zkBob bằng khóa riêng của họ.
Các khóa riêng này được sử dụng để tạo bằng chứng, truy cập số dư và thực hiện giao dịch.

1. Tạo địa chỉ:

Alice tạo một địa chỉ zkBob riêng tư mới thông qua giao diện người dùng của ứng dụng để nhận các giao dịch đến.
Địa chỉ này là duy nhất cho giao dịch này và không thể liên kết với tài khoản chính của Alice.

2. Đặt cọc:

Alice bắt đầu giao dịch gửi tiền từ ví Ethereum thông thường của mình đến hợp đồng zkBob Pool.
Cô ấy phê duyệt hợp đồng để lấy tiền và sau đó hoàn tất việc gửi tiền.

3. Yêu cầu chuyển nhượng:

Alice muốn gửi cho Carl một giao dịch riêng tư.
Cô ấy sử dụng khóa riêng của mình và ứng dụng zkBob để tạo bằng chứng zk cho giao dịch này.

4. Tương tác chuyển tiếp:

Alice gửi ẩn danh bằng chứng zk tới người chuyển tiếp (một trung gian đáng tin cậy).
Người chuyển tiếp nhận được bằng chứng này và xử lý nó mà không cần biết chi tiết về giao dịch.

5. Phát hành giao dịch:

Người chuyển tiếp xuất bản các giao dịch lên hợp đồng zkBob mà không tiết lộ chi tiết về giao dịch.
Hợp đồng zkBob xác minh bằng chứng zk và cập nhật chi tiết giao dịch mà không tiết lộ số tiền hoặc người tham gia.

6. Nhận giao dịch:

Người chuyển tiếp xuất bản các giao dịch lên hợp đồng zkBob mà không tiết lộ chi tiết về giao dịch.
Hợp đồng zkBob xác minh bằng chứng zk và cập nhật chi tiết giao dịch mà không tiết lộ số tiền hoặc người tham gia.

6. Nhận giao dịch:

Carl ở đầu nhận sẽ tạo một địa chỉ zkBob riêng tư mới thông qua giao diện người dùng của ứng dụng để nhận các giao dịch đến.
Điều này đảm bảo rằng địa chỉ nhận của anh ta không được liên kết với tài khoản chính của anh ta.

7. Giao dịch hoàn tất:

Hợp đồng zkBob cập nhật số dư của Alice và Carl nhưng không tiết lộ chi tiết giao dịch.
Carl bây giờ có thể thấy rằng anh ấy đã nhận được một thỏa thuận, nhưng các chi tiết của thỏa thuận vẫn được giữ bí mật.

8. Tùy chọn rút tiền:

Nếu Carl muốn sử dụng giao dịch đã nhận một cách công khai, anh ta có thể thực hiện giao dịch rút tiền.
Việc rút tiền này sẽ tạo ra bằng chứng zk thể hiện quyền sở hữu giao dịch, cho phép anh ta chuyển đổi nó thành một hình thức có thể sử dụng công khai.

Trong suốt quá trình, chi tiết giao dịch, thông tin người gửi và người nhận vẫn được giữ kín nhờ sử dụng bằng chứng không có kiến thức (zkSNARK). Trình chuyển tiếp đảm bảo rằng các giao dịch được xử lý mà không tiết lộ các chi tiết nhạy cảm và hợp đồng zkBob duy trì tính toàn vẹn của các giao dịch trong khi vẫn duy trì quyền riêng tư của những người dùng liên quan.

Nghiên cứu điển hình - WaaS Pay

WaaS Pay là nền tảng triển khai tài khoản hợp đồng thông minh tận dụng bộ giao thức Safe{Core} và SDK trừu tượng tài khoản Safe{Core}, được thiết kế cho các tổ chức đang tìm kiếm thanh toán blockchain ngay lập tức trong khi ưu tiên quyền riêng tư. Nó cung cấp giao diện không có mã thân thiện với người dùng để tùy chỉnh các tính năng của tài khoản hợp đồng thông minh như đăng nhập xã hội, đường dốc bật/tắt fiat và giao dịch không cần gas cho người nhận. Với zkBob tạo điều kiện cho các giao dịch ẩn danh thông qua Bằng chứng không kiến thức (ZKP), WaaS Pay đảm bảo dữ liệu tài chính nhạy cảm vẫn được bảo mật và riêng tư. Nền tảng này được cung cấp bởi Polygon zkEVM để đảm bảo khả năng mở rộng và hiệu quả, trong khi các nút IPFS tự lưu trữ với Helia bảo vệ siêu dữ liệu nhạy cảm.

Để biết thêm thông tin: https://ethglobal.com/showcase/waas-pay-br0qs

Ưu điểm của thanh toán không có kiến thức

Quyền riêng tư nâng cao: ZKPayments cung cấp mức độ riêng tư cao bằng cách giữ kín chi tiết giao dịch, bảo vệ người dùng khỏi các hành vi vi phạm quyền riêng tư và khai thác dữ liệu có thể xảy ra.
Cải thiện bảo mật: Bằng cách ẩn dữ liệu giao dịch nhạy cảm, người dùng có thể giảm nguy cơ bị tấn công có chủ đích, đảm bảo môi trường an toàn hơn để thực hiện các giao dịch Web3. Dành cho người yêu cũ. ZKPayments có thể giúp giảm bớt các vấn đề chạy trước và tối đa hóa giá trị có thể trích xuất (MEV) phổ biến trong web3.
Tính minh bạch và tuân thủ: ZKPayments tạo ra sự cân bằng bằng cách cung cấp tính minh bạch trong giao dịch cho các bên liên quan đồng thời bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Điều này giúp doanh nghiệp đáp ứng các yêu cầu tuân thủ quy định mà không phải hy sinh tính bảo mật.
Trải nghiệm người dùng nâng cao: Giảm yêu cầu tính toán cho ZKPayments đồng nghĩa với việc giảm phí giao dịch và tăng khả năng mở rộng. Như đã trình bày trong nghiên cứu điển hình ở trên, các trường hợp sử dụng này kết hợp với ERC4337 mang lại trải nghiệm mượt mà hơn cho người dùng và doanh nghiệp, do đó khuyến khích việc áp dụng và sử dụng cao hơn.

Các trường hợp sử dụng chính

Giao dịch cá nhân bí mật: Các thỏa thuận này đảm bảo mua hàng và thanh toán riêng tư mà không tiết lộ chi tiết tài chính cho bên thứ ba, do đó đảm bảo quyền riêng tư tối đa.
Hoán đổi mã thông báo bảo vệ quyền riêng tư: Các giao thức này cho phép hoán đổi mã thông báo riêng tư, bảo vệ lịch sử giao dịch và việc nắm giữ, từ đó nâng cao quyền riêng tư tài chính.
Các chiến dịch huy động vốn từ cộng đồng tư nhân: Thông qua các giao thức này, các chiến dịch huy động vốn từ cộng đồng có thể duy trì tính ẩn danh của các nhà tài trợ trong khi giải ngân tiền một cách minh bạch, đảm bảo quy trình gây quỹ tư nhân đáng tin cậy.
Bảng lương riêng: Các thỏa thuận này cho phép doanh nghiệp thanh toán cho nhà thầu hoặc nhân viên một cách kín đáo, bảo vệ số tiền thanh toán và thông tin chi tiết về người được thanh toán.
Kiểm tra phần thưởng dành cho người đóng góp: Các giao thức này đơn giản hóa nhiều lần chuyển tiền riêng tư, đảm bảo tính bảo mật trong khi kiểm tra các khoản đóng góp.
Gây quỹ và tài trợ nguồn mở: Các giao thức này cung cấp cho các nhà đầu tư các yêu cầu mã thông báo an toàn và riêng tư, xác minh tính bảo mật của tiền thông qua bằng chứng về khả năng thanh toán trong khi vẫn duy trì tính bảo mật của giao dịch và thúc đẩy niềm tin vào việc gây quỹ và quản lý tài trợ.

thử thách

Thanh toán không có kiến thức (ZK) cung cấp các giao dịch Web3 riêng tư nhưng đặt ra những thách thức về tuân thủ. Việc đáp ứng các yêu cầu AML/KYC, tuân thủ thuế, sàng lọc các biện pháp trừng phạt, lưu giữ dữ liệu, các quy định xuyên biên giới và giải quyết các vấn đề sử dụng cho mục đích tội phạm là rất quan trọng. Hợp tác với các cơ quan quản lý, tuân thủ năng động và bảo mật mạnh mẽ đảm bảo việc sử dụng có trách nhiệm. ZKPayments tái tạo lại tài chính kỹ thuật số đồng thời bảo vệ quyền riêng tư của người dùng và tuân thủ luật pháp.

Làm thế nào để giải quyết vấn đề tuân thủ? Nghiên cứu điển hình(zk.money)

Để đảm bảo tuân thủ luật pháp và quy định của Vương quốc Anh, Aztec Network đã triển khai một cách tiếp cận toàn diện nhằm cân bằng quyền riêng tư với việc chặn hoạt động bất hợp pháp trên DeFi dApp zk.money tập trung vào quyền riêng tư của mình.

Các phương pháp ngăn chặn thực tế:

Đảm bảo người dùng có quyền truy cập vào quyền riêng tư trên chuỗi đồng thời ngăn chặn hoạt động rửa tiền và hoạt động bất hợp pháp.
Những nỗ lực hiện tại: Giới hạn tiền gửi cho mỗi giao dịch trên http://zk.money.

hành động:

Giới hạn tiền gửi tài sản hàng ngày trên toàn hệ thống.
Giới hạn lãi suất tiền gửi cụ thể của IP.
Đang chờ giới hạn tiền gửi cho một địa chỉ.
Hạn chế về cửa sổ thoát hiểm.
Gửi tiền và rút tiền chậm.
Dễ dàng xác định các địa chỉ rủi ro.
Ngăn chặn người dùng bất hợp pháp bỏ qua bản tóm tắt Falafel của Aztec.

Tóm lại là

Tóm lại, ZKPayments cung cấp một giải pháp mang tính chuyển đổi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các tùy chọn tập trung vào quyền riêng tư và có thể mở rộng trong tài chính Web3. Với bằng chứng không kiến thức kết hợp liền mạch giữa quyền riêng tư và tính minh bạch, người dùng có thể thực hiện các giao dịch an toàn và hiệu quả trong khi vẫn giữ được thông tin nhạy cảm. Cam kết tuân thủ các nguyên tắc lấy người dùng làm trung tâm, ZKPayments mở đường cho một tương lai phi tập trung ưu tiên quyền riêng tư, thúc đẩy niềm tin và định hình lại bối cảnh tài chính kỹ thuật số một cách có trách nhiệm. Việc sử dụng ZKPayments mở ra cánh cửa cho hệ sinh thái web3 an toàn hơn, thân thiện hơn với người dùng, dẫn đến một tương lai tài chính tươi sáng hơn và toàn diện hơn cho mọi người.