ZKP-anvendelser: ZK-rollups og personvernmynter

Ethereum behandler omtrent 15 TPS. Visa: omtrent 1700 TPS. For å skalere samler ZK Rollups tusenvis av transaksjoner utenfor kjeden, beregner et SNARK-bevis på at de er gyldige, og publiserer beviset på kjeden. Validatorene verifiserer bare beviset (1 ms) i stedet for hver enkelt transaksjon.

Brukere sender transaksjoner til en sequencer. Sequenceren samler transaksjonene i batcher, utfører dem utenfor kjeden, beregner et bevis for tilstandsovergagen (en SNARK/STARK som beviser at den nye tilstandsroten er korrekt), og publiserer beviset + komprimert calldata til Ethereum L1.

zkSync Era (Matter Labs) er en EVM-kompatibel ZK Rollup som bruker en tilpasset SNARK (Boojum, basert på STARK). Utviklere distribuerer Solidity-kontrakter som kompileres til zkEVM-bytecode. Gjennomstrømning: over 2000 TPS med sikkerhetsgarantier på Ethereum-nivå.

StarkNet bruker STARK-er (via Stark prover) og programmeringsspråket Cairo. Det kreves ikke noe trusted setup. Programmer kompileres til Cairo-bytecode, bevises med STARK-er og verifiseres på Ethereum. Brukes av dYdX (v3), Immutable X (NFT-er) og Sorare (fantasysport).

Polygon zkEVM bruker PLONK-baserte bevis for å emulere EVM nøyaktig. Alle Ethereum-smartkontrakter fungerer uten endringer. Bevisføreren produserer et PLONK-bevis for hver transaksjonsbatch, som kan verifiseres på Ethereum L1 i én enkelt transaksjon.

Zcash (ZEC) bruker Groth16-SNARK-er (Sapling-protokollen) for å muliggjøre skjermede transaksjoner: avsender, mottaker og beløp er skjult. SNARK-en beviser at transaksjonen er gyldig (ingen dobbeltbruk, og beløpene går opp), uten å avsløre private felt.

En skjermet Zcash-note binder (value, recipient, randomness) ved hjelp av en Pedersen-hash. SNARK-en beviser: (1) at du kjenner prebildet til commitmenten (du eier noten), (2) at noten ikke er brukt (den finnes ikke i nullifier-settet), (3) at utgående beløp er lik inngående beløp.

Monero bruker ring signatures + Pedersen commitments (RingCT) — ingen SNARK-er; alle transaksjoner er skjermet som standard. Zcash er SNARK-basert, og transparente og skjermede adresser eksisterer side om side. Monero har enklere kryptografi og sterkere personvern som standard; Zcash har sterkere kryptografiske garantier.

ZK-identitetsbevis: Bevis at du er over 18 år uten å avsløre fødselsdatoen; bevis at du er statsborger uten å avsløre passnummeret; bevis at du er en godkjent investor uten å avsløre nettoformuen. Implementasjoner: Polygon ID, Semaphore (anonym signalgivning).

ZK-ML: Bevis at inferens fra et nevralt nettverk ble beregnet korrekt på private inndata. Brukes til medisinsk diagnose (bevis at modellen ble kjørt på dataene dine uten å dele dataene), kredittvurdering (bevis at modellen ga et resultat uten å avsløre inndataene). Er fortsatt på forskningsstadiet for store modeller.

ZK-bevis muliggjør verifiserbar beregning satt ut til andre: En skyleverandør beviser at den utførte en beregning korrekt, og klienten verifiserer dette på millisekunder uten å kjøre beregningen på nytt. Nyttig for AI-inferens, dataanalyse og tillitsløse broer.

ZK Rollups (zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM) bruker SNARK-er/STARK-er for L2-skalerbarhet. Zcash bruker Groth16 for skjermede transaksjoner. ZKP-er brukes også til identitet, ML-inferens og verifiserbar beregning satt ut til andre. Neste: Homomorf kryptering.