Bằng chứng không kiến thức là một kỹ thuật mã hóa trong đó không có thông tin nào được tiết lộ trong quá trình giao dịch ngoại trừ việc trao đổi một số giá trị mà cả hai đầu của quy trình đều biết.
Tổng quan về Zero Knowledge Proof
Công nghệ Zero Knowledge là gì?
Công nghệ không kiến thức (Zero Knowledge technology) đang giúp các dự án chuỗi khối Layer 1 vượt qua các hạn chế về quy mô và quyền riêng tư vốn có. Nhờ có công nghệ không kiến thức, các dự án chuỗi khối có thể đạt được thông lượng giao dịch lớn, bảo vệ dữ liệu người dùng trong khi vẫn có thể xác minh danh tính và hỗ trợ tính toán phức tạp. Đồng thời với đó nó cũng cho phép các doanh nghiệp áp dụng công nghệ chuỗi khối để bảo vệ tài sản trí tuệ của họ. Nền tảng của tất cả các trường hợp sử dụng này là bằng chứng không kiến thức (Zero Knowledge Proof).
Bằng chứng không kiến thức là gì?
Zero Knowledge Proof (viết tắt là ZKP) hay bằng chứng không kiến thức hoặc đôi khi được gọi là giao thức ZK, là một phương pháp xác minh giữa người chứng minh và người xác minh. Thông thường, khi 2 người A và B nói chuyện với nhau. Nếu như người A muốn chứng minh với người B rằng họ có kiến thức về một điều gì đó (ví dụ như việc họ sở hữu Bitcoin chẳng hạn), người A này sẽ cần phải tiết lộ thông tin liên quan đến việc sở hữu đó để làm bằng chứng (có thể là tiết lộ tài khoản giao dịch). Việc tiết lộ thông tin này không phải lúc nào cũng tốt. Cần có cách nào đó để chứng minh với người B rằng mình đã sở hữu Bitcoin mà không cần phải tiết lộ thông tin tài khoản?
Zero Knowledge Proof sẽ giúp giải quyết vấn đề này. Trong hệ thống chứng minh không có kiến thức, người chứng minh (prover) có thể chứng minh với người xác minh (verifier) rằng họ có kiến thức về một thông tin cụ thể mà không cần tiết lộ chính thông tin đó. Ngược lại, người xác minh thông qua ZKP sẽ có thể xác thực được thông tin là chính xác mà không cần phải biết tường tận về nó. Như vậy, về cơ bản thì Zero Knowledge Proof mang đến mức độ riêng tư và bảo mật cao hơn.
Dựa vào khái niệm Zero Knowledge Proof là gì mà BeInCrypto vừa chia sẻ ở trên, để đảm bảo được mức độ riêng tư và bảo mật, giao thức ZK cần phải đáp ứng được tính đầy đủ và tính hợp lý. Cụ thể:
- Tính đầy đủ: Nếu đầu vào hợp lệ hoặc tuyên bố của người chứng minh là đúng, giao thức không có kiến thức luôn trả về là “true”. Do đó, nếu tuyên bố cơ bản là đúng, người chứng minh và người xác minh hành động trung thực, bằng chứng có thể được chấp nhận.
- Tính hợp lý: Nếu đầu vào không hợp lệ hoặc tuyên bố của người chứng minh là sai, bằng chứng có thể không được chấp nhận.
- Zero Knowledge: Những người xác minh trong mọi trường hợp sẽ không biết thêm bất kỳ một thông tin nào khác.
Tại sao Crypto hay blockchain lại cần đến Zero Knowledge Proof?
Như vậy, Zero Knowledge Proof có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Và một trường hợp sử dụng nổi bật trong thế giới thực của bằng chứng không kiến thức sẽ được tìm thấy trong thế giới của tiền điện tử và công nghệ chuỗi khối. Vậy tại sao Crypto và blockchain lại cần đến Zero Knowledge Proof?
Chúng ta hãy quay trở lại với bản chất của Crypto và blockchain là phi tập trung và không cần sự tham gia của các tổ chức trung gian. Với sự trợ lực của giao thức ZK hứa hẹn sẽ gia tăng sự bảo mật thông tin và riêng tư hơn nữa cho người dùng.
Thời gian gần đây, chúng ta thấy rằng Binance tuyên bố sử dụng zk-SNARK (là một trong số các loại Zero Knowledge Proof mà BeInCrypto sẽ giới thiệu ở phần sau) cho hệ thống xác minh bằng chứng dự trữ (Proof of Reserve – PoR) của mình. zk-SNARK là một phương pháp xác minh không kiến thức giúp giữ thông tin nhạy cảm ở chế độ riêng tư và an toàn hơn. Qua đó, Binance vừa có thể minh bạch được tài sản của người dùng trong kho dự trữ đồng thời vẫn giữ được tính ẩn danh cần thiết cho từng khoản tiền trong đó.
Trường hợp của blockchain cũng tương tự. Công nghệ chuỗi khối đã tạo ra những giao dịch bất biến, gia tăng sự tin tưởng. Tuy nhiên, blockchain cần chia sẻ thông tin với các hệ thống khác để xác minh giao dịch. Ví dụ, trong quản lý chuỗi cung ứng, nó cần giao tiếp với các hệ thống của nhà cung cấp chẳng hạn.
Các giao thức ZK cho phép chuyển thông tin giữa các bên mà không tiết lộ mật khẩu hoặc dữ liệu nhạy cảm. Điều này giúp loại bỏ nhiều điểm yếu bảo mật liên quan đến các giao thức xác thực được kích hoạt bằng mật khẩu. Do đó, các nhà phát triển đang kết hợp các thuật toán ZKP vào các giải pháp chuỗi khối, cho phép người dùng tương tác với các dịch vụ kỹ thuật số có giá trị gia tăng đồng thời tôn trọng quyền riêng tư đối với dữ liệu của họ.
Zero Knowledge Proof trong Crypto vận hành như thế nào?
Xin nhắc lại là bằng chứng không có kiến thức cho phép bạn chứng minh sự thật của một tuyên bố mà không cần chia sẻ nội dung của tuyên bố hoặc tiết lộ cách bạn phát hiện ra sự thật. Ở dạng cơ bản, bằng chứng không kiến thức được tạo thành từ 3 yếu tố: nhân chứng, thách thức và phản hồi. 3 nhân tố này sẽ vận hành xoay quanh 2 vai trò chính mà BeInCrypto đã chia sẻ ở trên là người chứng minh (prover) và người xác minh (verifier). Cụ thể:
- Nhân chứng: Chúng ta có thể xem những thông tin bí mật này chính là nhân chứng cho bằng chứng đó. Nó sẽ được gắn với một loạt câu hỏi liên quan cùng câu trả lời đã được tính toán trước. Sau đó những câu hỏi này sẽ được người xác minh gửi cho người chứng minh.
- Thách thức: Người chứng minh nhận câu hỏi, tính toán câu trả lời và gửi kết quả lại cho người xác minh.
- Phản hồi: Người xác minh nhận được câu trả lời sau đó đối chiếu kết quả để đánh giá xem người chứng minh có đang nói đến đúng nhân chứng hay không.
Để đảm bảo người chứng minh không đoán mò dẫn đến tình cờ đưa ra kết quả đúng, người xác minh chọn thêm câu hỏi để hỏi. Bằng cách lặp lại sự tương tác này nhiều lần, 2 bên sẽ có thể chứng minh được tính hợp lệ của bằng chứng mà không cần phải tiết lộ mọi thông tin nhạy cảm.
Các dạng Zero Knowledge Proof trong Crypto hiện nay
Ở phần trên, BeInCrypto có nhắc đến việc Binance hiện ứng dụng bằng chứng không kiến thức zk-SNARK cho hệ thống bằng chứng dự trữ của mình. Tuy nhiên, đây chỉ là một trong số 4 loại bằng chứng không kiến thức trong thị trường tiền điện tử hiện nay. Phần lớn chúng ta sẽ thường xuyên gặp 2 cái đầu. Cụ thể là gì, chúng hãy cùng xem nhé.
- zk-SNARK: Là từ viết tắt của Zero Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge. Họ tạo ra một bằng chứng mật mã bằng cách sử dụng mô hình các đường cong elip. Cách thức này giúp tiết kiệm gas hơn so với phương pháp hàm băm được sử dụng bởi STARK. Ngoài ra, zk-SNARK thuộc dạng bằng chứng thuộc dạng không tương tác (non interactive) vì người chứng minh và người xác minh chỉ tương tác một lần. Trái ngược của nó là bằng chứng tương tác (interactive) và hình thức này sẽ yêu cầu nhiều lần giao tiếp. Một số dự án xây dựng dựa trên hình thức này như Zcash, Loopring, Mina Protocol, ZigZag, zkSync…
- zk-STARK: Là từ viết tắt của Scalable Transparent Argument of Knowledge. ZK-STARK tương tự như ZK-SNARK, ngoại trừ việc nhanh hơn trong việc tạo và xác minh bằng chứng khi quy mô của nhân chứng lớn hơn. Nó làm được điều này nhờ việc yêu cầu tương tác tối thiểu giữa người chứng minh và người xác minh. Một số dự án Crypto được xây dựng dựa trên zk-SNARK như StarkEx, StarkNet, Immutable X…
- PLONK: PLONK sử dụng một thiết lập đáng tin cậy có thể được sử dụng với bất kỳ chương trình nào và có thể bao gồm một số lượng lớn người tham gia.
- Bulletproofs: Bulletproofs không yêu cầu thiết lập đáng tin cậy. Chúng được thiết kế để cho phép giao dịch riêng tư đối với tiền điện tử.
Lời kết
Bằng cách tận dụng lợi điểm về tính minh bạch vốn có của các mạng blockchain và tính riêng tư được chú trọng của Zero Knowledge Proof, bản thân các doanh nghiệp, tổ chức có thể giữ bộ dữ liệu nội bộ của mình ở chế độ riêng tư trong khi vẫn tận dụng thế mạnh của ứng dụng hợp đồng thông minh.
Để biết thêm chi tiết về các khái niệm đằng sau ZKP cũng như các dự án liên quan đến nó, hãy tham gia nhóm cộng đồng của BeInCrypto trên Telegram | Facebook fanpage | Facebook group để cập nhật những bài viết mới nhất nhé.
Tất cả thông tin có trên trang web của chúng tôi được xuất bản một cách thiện chí và chỉ dành cho mục đích thông tin chung. Người đọc tự trách nhiệm với bất kỳ hành động nào thực hiện đối với thông tin được tìm thấy trên trang web của chúng tôi.
Tại Learn, ưu tiên của chúng tôi là cung cấp thông tin chất lượng cao. Chúng tôi dành thời gian để xác định, nghiên cứu và tạo ra nội dung giáo dục hữu ích cho độc giả.
Để duy trì tiêu chuẩn này và tiếp tục tạo ra nội dung tuyệt vời, các đối tác của chúng tôi có thể thưởng cho chúng tôi một khoản hoa hồng cho các vị trí trong bài viết của chúng tôi. Tuy nhiên, những khoản hoa hồng này không ảnh hưởng đến quy trình tạo nội dung không thiên vị, trung thực và hữu ích của chúng tôi.
