كيف تعيد zk-SNARKs تشكيل مشهد الخصوصية والأمان في البلوكتشين

في عالم التشفير، غالبًا ما تكون الخصوصية والأمان في تناقض. إن الشفافية في البلوكتشين تجعل جميع المعاملات مرئية للجمهور، لكن العديد من المستخدمين يتوقون لحماية معلوماتهم الشخصية أثناء المعاملات. تقنية zk-SNARKs تكسر هذا المأزق.

استنتاج قيمة التقنية من التطبيقات العملية

لفهم لماذا تعتبر zk-SNARKs مهمة للغاية، من المفيد أولاً النظر إلى المشكلة التي تحلها.

تخيل أنك تريد إجراء تداول رمزي على DEX، لكنك لا تريد أن يرى الجميع رصيد محفظتك أو مبلغ الصفقة أو هوية الطرف الآخر. لا تستطيع البلوكتشين التقليدية القيام بذلك - كل معاملة تُسجل بشكل دائم. تسمح zk-SNARKs لك بإثبات “أن هذه المعاملة صحيحة” دون الحاجة إلى الكشف عن التفاصيل المحددة. لهذا السبب يمكن لمشاريع مثل MantaPay وZcash أن تقدم للمستخدمين ميزة المعاملات المخفية.

تنطبق نفس المنطق على الإقراض في DeFi. يحتاج المقترض إلى إثبات أن لديه ما يكفي من الضمانات، لكنه ليس ملزمًا بالكشف عن محفظته. يمكن للمقرض التحقق من ائتمان المقترض، لكنه لا يرى معلومات الخصوصية الأخرى. وتعتبر خاصية “التحقق من الصحة دون الكشف عن التفاصيل” هي القيمة الأساسية لـ zk-SNARKs.

zk-SNARKs كيف تعمل بالضبط

على المستوى التقني، zk-SNARKs هي طريقة تشفيرية تسمح للمدّعين (مثل مُبادر المعاملة) بإثبات صحة بيان معين إلى المصدّقين (مثل عقدة البلوكتشين) دون الحاجة إلى الكشف عن أي معلومات إضافية.

لتوضيح ذلك بمثال كلاسيكي: تخيل أنك تعرف كيفية المرور عبر باب مشفر، وتريد بيع هذا السر لشخص ما. الشخص الآخر يريد أولاً التأكد من أنك تعرف حقًا كلمة المرور، لكنك قلق من أنها ستهرب بمجرد أن تعرف كلمة المرور دون دفع. الحل هو: أنك تمر في طرف من النفق أمامها، ثم تخرج من الطرف الآخر. هكذا تتأكد أنها تعرف أنك تعرف كلمة المرور، لكنها لا تزال لا تعرف ما هي كلمة المرور.

مبدأ zk-SNARKs على البلوكتشين مشابه. يقوم المُثبت بإنشاء إثبات رياضي يمكن للتحقق استخدامه لتأكيد صحة المعاملة، لكن لا يمكن استنتاج المعلومات الأصلية من هذا الإثبات. هذه الآلية “التي تتحقق فقط من النتائج، وتخفي العملية” أثارت نقاشًا واسعًا في مؤتمر DevCon 2022 - حيث كانت أكثر من 20% من العروض تتعلق بهذه التقنية، مما يدل على مدى اهتمامها.

الاتجاهان التكنولوجيان الرئيسيان يهيمنان على الوضع الراهن

تتقدم حاليًا في مجال zk-SNARKs فئتان من الحلول:

zk-SNARKs (إثبات عدم المعرفة غير التفاعلي الموجز) تم تطبيقها بشكل واسع في الممارسة العملية. تقوم Zcash باستخدامها لتحقيق إخفاء المعاملات، بينما تستخدمها JPMorgan في نظام التحقق من المدفوعات. ميزة zk-SNARKs هي حجم الإثبات الصغير وسرعة التحقق العالية، مما يجعلها مثالية للاستخدام في البلوكتشين - يمكنك التحقق من عمليات حسابية معقدة باستخدام بضع مئات من البايت من الإثبات. ومع ذلك، يتطلب الأمر مرحلة أولية من “إعداد الثقة”.

zkRoll-ups هي نجمة بارزة في حلول التوسع. تقوم بتجميع مئات المعاملات خارج السلسلة في معاملة واحدة، وتولد دليلًا تشفيريًا يثبت صحة جميع المعاملات، ثم تقدمها مرة واحدة على السلسلة. الشبكة التجريبية zkBNB التي أطلقتها سلسلة BNB تستخدم هذا الهيكل، مما يمكنها من تقليل الرسوم بشكل كبير وزيادة القدرة على المعالجة مع الحفاظ على الأمان.

بالمقارنة، تدعي zk-STARKs (برهان المعرفة الصفرية القابل للتوسع الشفاف) أنها أكثر كفاءة وأمانًا، ولا تتطلب إعداد ثقة. على الرغم من أن اعتمادها الحالي ليس مثل zk-SNARKs، إلا أن العديد من المطورين يرونها كاتجاه مستقبلي.

من الخصوصية إلى الامتثال في التطبيقات متعددة الأبعاد

تتجاوز حالات استخدام zk-SNARKs حماية الخصوصية.

التحقق من الهوية الرقمية: في نظام التصويت عبر الإنترنت، يحتاج إلى التحقق من هوية الناخب ولكن حماية خصوصيته – zk-SNARKs يمكن أن تحقق “تأكيد أن لديك حق التصويت، ولكن إخفاء هويتك الحقيقية”.

ملكية الأصول المرمزة: بعد ترميز الأصول مثل العقارات والفنون، يمكن لحامليها التحقق من ملكيتهم باستخدام zk-SNARKs، دون الحاجة إلى الكشف عن المعلومات الكاملة عن الأصول. هذا الأمر جذاب بشكل خاص للمستثمرين المؤسسيين، لأنهم عادةً لا يرغبون في أن يرى المنافسون حالات حيازتهم.

الامتثال عبر الاختصاصات القضائية: تفرض بعض الدول قوانين صارمة بشأن خصوصية البيانات المالية. يمكن للمنصات اللامركزية استخدام zk-SNARKs لإثبات للجهات التنظيمية “لقد قمت بالتحقق من هوية المستخدم”، دون الحاجة إلى الكشف عن بيانات شخصية محددة. هذا يتماشى مع القوانين ويحمى خصوصية المستخدمين - ليصبح جسرًا نحو مؤسسية DeFi.

الفرص والتحديات المستقبلية

تقنية zk-SNARKs لا تزال تتطور. ستسمح طبقات الخصوصية عبر السلاسل للمستخدمين بالحفاظ على الخصوصية أثناء نقل الأصول بين مختلف البلوكتشين. ستقلل خوارزميات zk-STARKs الأكثر كفاءة من تكاليف الحوسبة. ستسمح مجموعة الأدوات الصديقة للمطورين لمزيد من الفرق بدمج هذه التقنية دون الحاجة إلى فهم عميق للتشفير.

لكن الواقع له قيود. خوارزمية zk-SNARKs كثيفة الحسابات، وتحتاج بعض الأنواع إلى تفاعل كبير بين المُثبتين والمتحققين، مما قد يؤدي إلى تأخيرات أو زيادة في التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن احتمال الكذب منخفض جداً، إلا أن zk-SNARKs لا يمكن أن تقدم ضماناً مطلقاً بنسبة 100% – يحتاج المستخدمون إلى فهم هذه النقطة.

الخاتمة

تتجه zk-SNARKs من المختبرات إلى التطبيقات الرئيسية. إنها لا تحل فقط مشكلة الخصوصية في البلوكتشين، بل تفتح أيضًا إمكانيات جديدة في مجالات مثل DeFi، وتوكنز الأصول، والتمويل عبر الحدود. مع استمرار ترقية حلول مثل zk-SNARKs و zkRoll-ups و zk-STARKs، ستلعب zk-SNARKs دورًا متزايد الأهمية في بناء نظام Web3 بيئي أكثر خصوصية وكفاءة وامتثالًا.