ZKP Uygulamaları: ZK Toplamaları ve Gizlilik Paraları

Ethereum yaklaşık 15 TPS işler. Visa: yaklaşık 1700 TPS. Ölçeklendirmek için ZK Rollup'lar binlerce işlemi zincir dışında toplu hâle getirir, geçerliliklerini kanıtlayan bir SNARK kanıtı hesaplar ve bu kanıtı zincir üzerine gönderir. Doğrulayıcılar her işlemi tek tek doğrulamak yerine yalnızca kanıtı doğrular (1 ms).

Kullanıcılar işlemleri bir sıralayıcıya gönderir. Sıralayıcı işlemleri toplu hâle getirir, zincir dışında çalıştırır, bir durum geçişi kanıtı hesaplar (yeni durum kökünün doğru olduğunu kanıtlayan SNARK/STARK) ve kanıtı + sıkıştırılmış çağrı verisini Ethereum L1'e gönderir.

zkSync Era (Matter Labs), özel bir SNARK kullanan (STARK tabanlı Boojum) EVM uyumlu bir ZK Rollup'tır. Geliştiriciler, zkEVM bayt koduna derlenen Solidity sözleşmeleri dağıtır. İşlem hacmi: Ethereum düzeyinde güvenlik güvenceleriyle 2000+ TPS.

StarkNet, STARK'ları (Stark ispatlayıcısı aracılığıyla) ve Cairo dilini kullanır. Güvenilir kurulum yoktur. Programlar Cairo bayt koduna derlenir, STARK'larla kanıtlanır ve Ethereum üzerinde doğrulanır. dYdX (v3), Immutable X (değiştirilemez dijital varlıklar) ve Sorare (fantastik sporlar) tarafından kullanılır.

Polygon zkEVM, EVM'yi tam olarak taklit etmek için PLONK tabanlı kanıtlar kullanır. Herhangi bir Ethereum akıllı sözleşmesi değişiklik yapılmadan çalışır. İspatlayıcı, her işlem grubu için Ethereum L1'de tek bir işlemle doğrulanabilen bir PLONK kanıtı üretir.

Zcash (ZEC), korumalı işlemleri mümkün kılmak için Groth16 SNARK'larını (Sapling protokolü) kullanır: gönderen, alıcı ve tutarın tümü gizlidir. SNARK, hiçbir özel alanı açığa çıkarmadan işlemin geçerli olduğunu (çift harcama olmadığını ve tutarların dengede olduğunu) kanıtlar.

Zcash'in korumalı notu, bir Pedersen özeti kullanarak (değer, alıcı, rastgelelik) değerlerine taahhüt eder. SNARK şunları kanıtlar: (1) taahhüdün ön görüntüsünü bildiğinizi (nota sahip olduğunuzu), (2) notun harcanmamış olduğunu (geçersizleştirici kümesinde bulunmadığını), (3) çıktı tutarlarının girdi tutarlarına eşit olduğunu.

Monero, halka imzaları + Pedersen taahhütlerini (RingCT) kullanır — SNARK kullanmaz; tüm işlemler varsayılan olarak korumalıdır. Zcash: SNARK tabanlıdır; şeffaf ve korumalı adresler bir arada bulunur. Monero: daha basit kriptografi ve daha güçlü varsayılan gizlilik; Zcash: daha güçlü kriptografik güvenceler.

ZK kimlik kanıtları: doğum tarihinizi açığa çıkarmadan 18 yaşından büyük olduğunuzu kanıtlayın; pasaport numaranızı açığa çıkarmadan vatandaş olduğunuzu kanıtlayın; net varlık değerinizi açığa çıkarmadan akredite yatırımcı olduğunuzu kanıtlayın. Uygulamalar: Polygon ID, Semaphore (anonim sinyalleşme).

ZK ile makine öğrenimi: bir sinir ağı çıkarımının özel girdiler üzerinde doğru hesaplandığını kanıtlayın. Kullanım alanları: tıbbi tanı (verileri paylaşmadan modelin verileriniz üzerinde çalıştığını kanıtlama), kredi puanlama (girdileri açığa çıkarmadan modelin bir sonuç ürettiğini kanıtlama). Büyük modeller için hâlâ araştırma aşamasındadır.

ZK kanıtları, dış kaynaklı hesaplamanın doğrulanabilmesini sağlar: bir bulut sağlayıcısı bir hesaplamayı doğru şekilde çalıştırdığını kanıtlar ve istemci, hesaplamayı yeniden çalıştırmadan milisaniyeler içinde doğrulama yapar. Yapay zekâ çıkarımı, veri analizi ve güven gerektirmeyen köprüler için kullanışlıdır.

ZK Rollup, işlemlerin geçerliliğini kanıtlamak için Ethereum L1'e ne gönderir?

ZK Rollup'lar (zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM), L2 ölçeklenebilirliği için SNARK'ları/STARK'ları kullanır. Zcash, korumalı işlemler için Groth16 kullanır. ZKP'ler kimlik, makine öğrenimi çıkarımı ve doğrulanabilir dış kaynaklı hesaplamaya da uygulanır. Sıradaki konu: Homomorfik Şifreleme.