شتلة ZCash

ZCash هي واحدة من أشهر العملات المشفرة الموجهة نحو الخصوصية المتاحة اليوم. إنه مشروع مفتوح المصدر يعد أول تطبيق للعملات المشفرة على نطاق واسع لـ zk-SNARKs ، وهي تقنية متقدمة لإثبات المعرفة الصفرية (ZKP) تتيح معاملات مجهولة محمية في الشبكة.

تتمثل إحدى المشكلات المهمة التي تواجهها العملات المشفرة الموجهة نحو الخصوصية مثل ZCash و Monero face في أن تصميماتها المشفرة المحسّنة للتعتيم على معلومات المعاملات في دفتر الأستاذ العام أكثر تعقيدًا من المعاملات الموقعة بالتشفير النموذجية. على هذا النحو ، فإن سلاسل الكتل الخاصة بهم تشكل عبئًا أكبر على الذاكرة ، وهي ليست عملية للمستخدمين ، وخاصة مستخدمي الهواتف المحمولة.

شتلة ZCash

شتلة هي ترقية رائعة لشبكة ZCash تركز بشكل أساسي على تحسين كفاءة zk-SNARKs للمعاملات المحمية. تم تفعيل Sapling في الكتلة 419.200 في 29 أكتوبر 2018 وظل يتنقل منذ ذلك الحين.

خلفية عن ZCash و zk-SNARKs

تم إصدار ZCash في عام 2016 من قبل المؤسس زوكو ويلكوكس وقد برز بسرعة كواحد من العملات المشفرة الرائدة في مجال الخصوصية جنبًا إلى جنب مع Monero. يعتمد ZCash على بعض أكثر أنظمة التشفير المتاحة تقدمًا ، والمعروفة باسم براهين المعرفة الصفرية. يركز تكامل ZCash’s ZKP صراحةً على شكل يُعرف باسم zk-SNARKs ، والذي أصبح موضوعًا شائعًا بين مجموعة متنوعة من المجموعات وأطلق عليه لقب “سحر التشفير”.

ما هي أدلة المعرفة الصفرية

اقرأ: ما هي أدلة المعرفة الصفرية?

ZCash هو أول تطبيق رئيسي على نطاق الشبكة لـ zk-SNARKs. الاختصار zk-SNARKs يرمز إلى “حجة المعرفة الموجزة غير التفاعلية الصفرية” ، وهي شكل معين من براهين المعرفة الصفرية. يُمكِّن استخدام zk-SNARK المُثبِّت من إثبات صحة بيان حول معلومات محددة دون الحاجة إلى الكشف عن أي تفاصيل حول المعلومات للمدقق.

يتم تنفيذ ZCash لـ zk-SNARKs من خلال معاملات التشفير. في blockchain العامة والشفافة مثل Bitcoin ، يتم التحقق من صحة المعاملات باستخدام عناوين المرسل / المستلم جنبًا إلى جنب مع قيم الإدخال والإخراج كجزء من نموذج UTXO. ZCash هي أيضًا blockchain عامة ولكنها تسمح بالمعاملات المحمية التي تستخدم zk-SNARKs لإثبات أن الشروط اللازمة لكي تكون المعاملة صالحة قد تم استيفائها ، دون الكشف عن أي تفاصيل حول المرسل أو المستلم أو المبلغ المحول.

دليل ZK-Snarks

قراءة: ما هو zk-SNARKs?

من المهم ملاحظة أن المعاملات المحمية ليست هي الإعداد الافتراضي في ZCash ويجب تحديدها بشكل متعمد بدلاً من العناوين الشفافة الافتراضية.

لكي يتم اعتبار إثبات zk-SNARK صالحًا ، يجب أن يحتوي على ثلاث خصائص:

  1. مجموع قيم المدخلات لمخرجات المعاملة المحمية.
  2. يثبت المرسل أن لديه / لديها المفتاح الخاص المقابل للإدخالات.
  3. ترتبط مفاتيح الإنفاق الخاص بالمعاملة بأكملها ، مما يلغي قدرة طرف ثالث على تعديل المعاملة إذا لم يكن يعرف مفاتيح الإنفاق الخاص.

تحتاج المعاملات المحمية أيضًا إلى تلبية مخطط الالتزام المستخدم لـ zk-SNARKs حيث – على غرار مفهوم الصور الرئيسية في Monero – لا يمكن إعادة استخدام مبطلات الالتزامات ، ويتم تخزين كل مبطل فريد في كل عقدة في شبكة blockchain لضمان هذه. العديد من التأكيدات الأخرى تحتاج أيضًا إلى إثبات صحتها مثل كل ملاحظة إدخال تتطلب التزامًا واضحًا وأن الاصطدامات بين مبطلات المخرجات مع أي مبطلات أخرى غير قابلة للتطبيق من الناحية الحسابية.

تستخدم ZCash أيضًا مجموعة من مفاتيح الإثبات والتحقق لفحص البراهين وإنشائها. المثير للجدل أن هذا يتطلب أ إعداد موثوق به (يسمى حفل المعلمة العامة في ZCash) حيث يتم إنشاء المفاتيح بشكل عام ومشاركتها مع جميع المشاركين في الشبكة. يتطلب الإعداد الموثوق به لـ ZCash من المشاركين إنشاء زوج مفاتيح عام / خاص بشكل متزامن وبالتالي إتلاف المفتاح الخاص. المفتاح العام هو مفتاح المعلمة العامة الذي يستخدمه المعدنون للتحقق من المعاملات المحمية ويستخدم المستخدمون لإنشاء معاملات محمية. تكمن المشكلة في تصميم الإعداد الموثوق به في أنه إذا استخدم المهاجم المفتاح الخاص ، فيمكن للكيان الضار إنشاء ZCash مزيف يبدو صالحًا للشبكة. ومع ذلك ، لن يتمكن المهاجم من التنازل عن عدم الكشف عن هويته على الشبكة.

بطبيعة الحال ، مثل هذه المشكلة تثير قلق الكثيرين ، وهذا هو السبب في أن ZCash كان شاملاً في تفصيل الحفل لتوفير أعلى مستوى من الضمان.

يتم التحقق من نموذج إنشاء الإثبات في ZCash باستخدام zk-SNARKs بسهولة ، ولكنه يفرغ الغالبية العظمى من الحسابات لمنشئ المعاملة المحمية. نتيجة لذلك ، تعتبر المعاملات المحمية مرهقة للغاية ، حيث يمكن أن تستغرق العملية 40 ثانية أو أكثر ويمكن أن تتطلب 1 جيجابايت من الذاكرة. استغرقت الحالات الشديدة لإنشاء معاملات محمية مدة تصل إلى 7 دقائق وتحتاج إلى 3 جيجابايت من الذاكرة. من المهم ملاحظة أن المعاملات المحمية ليست هي الإعداد الافتراضي في ZCash إلى حد كبير بسبب هذا الاعتبار. العناوين الشفافة هي الإعداد الافتراضي ، ويحتاج المستخدمون إلى تحديد المعاملات المحمية لاستخدام zk-SNARKs بشكل متعمد.

تتمثل النتيجة الرئيسية من تحليل استخدام zk-SNARKs في ZCash في أن تفاصيل المعاملة مجهولة تمامًا ومشفرة على blockchain العامة. الآثار المترتبة على ذلك هائلة ويمكن أن تكون مفيدة في كل شيء من مخططات التصويت المجهولة القائمة على blockchain للتحقق اللامركزي من الهوية.

ترقية الشتلات

شتلة تم تصميمه في عام 2016 وبدأ كمشروع للحيوانات الأليفة تطور إلى ترقية مبتكرة شاملة لتقنية إخفاء الهوية المتطورة في شبكة ZCash blockchain. المشكلة الأساسية التي يعالجها Sapling هي الطبيعة الضخمة لـ zk-SNARKs ، وبالتالي ، المعاملات المحمية على الشبكة. يعمل Sapling على تحسين كفاءة إنشاء إثبات zk-SNARK لتوسيع الاعتماد المحتمل للعملة المشفرة.

والجدير بالذكر أن Sapling تطلب إعدادًا موثوقًا آخر (حفل إنشاء المعلمات العامة) وهو أيضًا ما كان فريق ZCash يتطلع إلى تحسينه. أقيم حفل Powers of Tau بين نوفمبر 2017 وأبريل 2018 و ZCash منجز الحساب متعدد الأطراف (MPC) للشتلات في مايو لإنهاء معاملات Sapling zk-SNARK.

تقلل الشتلات بشكل كبير من مقدار الوقت والذاكرة اللازمين لبناء zk-SNARKs. حسبما بالنسبة إلى ZCash ، انخفضت متطلبات الوقت لإنشاء معاملة محمية بنسبة 90 بالمائة ومتطلبات الذاكرة بنسبة 97 بالمائة. وهذا يعني أنه يمكن إجراء المعاملات المحمية في عدة ثوانٍ بذاكرة 40 ميجابايت فقط.

سمح Sapling أيضًا للأجهزة التي تبني برهان zk-SNARK أن تكون مستقلة عن الأجهزة التي توقع المعاملة ، مما يوفر مرونة أكبر للمستخدمين في إرسال المعاملات المحمية. تتيح المفاتيح المحسّنة المعروفة باسم مفاتيح العرض الكامل أيضًا لأصحاب العناوين المحمية عرض تفاصيل المعاملات الواردة والصادرة دون المساس بمفتاح الإنفاق الخاص بهم. أخيرًا ، قامت Sapling أيضًا بدمج ملف BLS12-381 منحنى إهليلجي يتحسن بناء منحنى باريتو-نايريج الناقص. يعد تنفيذ المنحنى البيضاوي الجديد أكثر كفاءة من السابق المستخدم ، مما يحسن الأداء ووقت التحقق من براهين zk-SNARK.

للترقية الناجحة إلى Sapling بعض الآثار الحيوية على مستقبل شبكة العملات المشفرة ZCash. أحد الأهداف الأساسية لمطوري ZCash – مثل مفصلية بواسطة Sean Bowe – هو جعل المعاملات المحمية رخيصة وعملية بما يكفي لجميع المستخدمين ليكونوا قادرين على الاستفادة منها كإعداد افتراضي لـ ZCash. سيؤدي القيام بذلك إلى تمكين ZCash من الحصول على مساحة تصميم أكبر – مثل Bitcoin – ، حيث يمكن إنشاء تطبيقات وميزات أفضل أعلى طبقة البروتوكول.

تعتبر الشتلات خطوة رئيسية في تقليل الحواجز التي تحول دون استخدام ZCash والتأكيد على نقاط قوتها بالخصوصية. إن تحسينات الكفاءة في Sapling تجعل المعاملات المحمية من ZCash قابلة للتطبيق على الأجهزة المحمولة ولا تقصرها على مستخدمي أجهزة سطح مكتب معينة. علاوة على ذلك ، فإن دمج معاملات ZCash المحمية في البورصات والموردين أصبح الآن أكثر قابلية للتطبيق.

العملات الموجهة نحو الخصوصية تتجه نحو زيادة التطبيق العملي للمستخدمين

تعكس ترقية Sapling من ZCash تحسينًا مشابهًا في الكفاءة لشبكة العملة المشفرة الموجهة نحو الخصوصية Monero. قامت Monero مؤخرًا بدمج مضاد الرصاص – وهو شكل من أشكال إثبات عدم المعرفة – في بروتوكولها ، وكانت التحسينات الناتجة في حجم المعاملات والرسوم هائلة. انخفضت أحجام المعاملات والرسوم بأكثر من 95 بالمائة, وحققت الترقية نجاحًا باهرًا ، على غرار Sapling.

العملات المشفرة الخصوصية

قراءة: عملات الخصوصية: دليل المبتدئين للعملات المشفرة المجهولة

تمثل ترقية Sapling وترقية Monero المضادة للرصاص اتجاهًا متزايدًا للعملات المشفرة الموجهة نحو الخصوصية مما يزيد من كفاءة معاملاتهم التي كانت مرهقة في السابق للحفاظ على إخفاء الهوية. من خلال تقليل المشكلات في حجم المعاملات وسرعة الإنشاء ورسوم المعاملات ، تنتقل هذه الشبكات إلى مرحلة جديدة من التطوير حيث تركز على بناء الأساس للتطبيقات سهلة الاستخدام وانتشار الأجهزة المحمولة في كل مكان.

لا يمكن التقليل من عواقب هذا. إن تحسين مساحة تصميم هذه العملات المشفرة المجهولة أمر جذاب بشكل استثنائي للعديد من المستخدمين الذين ليسوا على دراية بكيفية استخدام العملات المشفرة الأكثر تعقيدًا ولكنهم يشاركون نفس قيم الخصوصية مثل المطورين. علاوة على ذلك ، يمكن للبائعين التجار التفاعل مع المعاملات مجهولة المصدر ، وقد تنخفض الرسوم بما يكفي لتصبح المدفوعات الصغيرة المجهولة حقيقة واقعة.

من المحتمل أن تكون الخصوصية والأمان هما المحور الرئيسي للعملات المشفرة المجهولة حيث إنها جهود متطورة باستمرار ، لكن ميلهم الأخير للتركيز على الكفاءة هو علامة واعدة.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me