Використання ZK-SNARK для вирішення проблеми масштабованості блокчейн
DOI:
https://doi.org/10.26565/2519-2310-2023-2-02Ключові слова:
блокчейн, масштабованості блокчейн, докази з нульовим знанням, ZK-SNARKАнотація
Роботу присвячено викладенню основних концепцій технології блокчейн та опису ключових параметрів роботи блокчейн-технології для викладення проблеми масштабованості блокчейн мереж та аналізу її особливостей, вивчення існуючих напрямів вирішення масштабованості блокчейн, аналіз та порівняння відомих протоколів. Для детального вивчення було обрано технологію доказів з нульовим знанням, на основі протоколів якої розроблено систему перевірки валідності ланцюга блоків. Наведені експериментальні дослідження обґрунтовують перспективність даного напрямку для вирішення проблем масштабованості сучасних блокчейн систем. Актуальність обраної теми зумовлена необхідністю впровадження блокчейн систем в різні галузі людського життя. Однак, із розвитком будь-якої мережі зростає об’єм інформації, що необхідно безперервно обробляти. Цей виклик змушує розробляти рішення для вдосконалення систем, роблячи їх гнучкими у роботі з мільйонами користувачів. Водночас вкрай важливим питанням є підтримка безпеки та конфіденційності даних в оновлених системах та дотримання децентралізованої організації процесу обміну даними. Отже, у сучасному світі блокчейн індустрії головним питанням є пошук моделей та методів для вирішення проблеми масштабованості мереж для подолання бар’єру повномасштабного впровадження блокчейн додатків.
Посилання
The History & Future of Blockchain Technology. https://www.linkedin.com/pulse/history-future-blockchain-technology-the-coin-times (31.05.2023)
Blockchain Scalability: Exploring Solutions in Blockchain Space. https://www.linkedin.com/pulse/blockchain-scalability-exploring-solutions (22.08.2023)
Zero-Knowledge proofs. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Zero-knowledge_proof (6.10.2023)
Zero-knowledge proofs – a powerful addition to blockchain. https://blockheadtechnologies.com/zero-knowledge-proofs-a-powerful-addition-to-blockchain/ (6.10.2023)
Comparing General Purpose ZK-SNARKs. https://medium.com/coinmonks/comparing-general-purpose-zk-snarks-51ce124c60bd (2.11.2023)
Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa. Succinct Non-Interactive Zero Knowledge for a von Neumann Architecture. URL: https://eprint.iacr.org/2013/879.pdf (20.10.2023)
Arithmetization. URL: https://medium.com/starkware/arithmetization-i-15c046390862 (15.10.2023)
Cambrian Explosion of Cryptographic Proofs. https://medium.com/starkware/cambrian-explosion-of-cryptographic-proofs-5740a41cdbd2 (7.10.2023)
V. Buterin. STARKs, Part II: Thank Goodness It's FRI-day. URL: https://vitalik.ca/general/2017/11/22/starks_part_2.html (3.10.2023)
Aniket Kate, Gregory M. Zaverucha, Ian Goldberg. Constant-Size Commitments to Polynomials and Their Applications? URL: https://www.iacr.org/archive/asiacrypt2010/6477178/6477178.pdf (16.10.2023) DOI https://org10.1007/978-3-642-17373-8_11
V. Buterin. Understanding PLONK. URL: https://vitalik.ca/general/2019/09/22/plonk.html (5.10.2023)
Plonky2. URL: https://github.com/0xPolygonZero/plonky2/tree/main (9.10.2023)
Polygon Zero. URL: https://polygon.technology/blog/polygon-announces-the-worlds-first-zero-knowledge-zk-scaling-solution-fully-compatible-with-ethereum (10.10.2023)
Kateryna Kuznetsova, Solving blockchain svalability problem using ZK-SNARK technology. Master work: 125–Cybersecurity/ Kateryna Kuznetsova; Karazin Kharkiv National University – Kharkiv: 2023.– 80 p.
