Một dạng mật mã “zero-knowledge” được gọi là zk-SNARK có khả năng hỗ trợ các privacy coin (coin ẩn danh) như Zcash. Đây là tất cả những gì bạn cần biết.

Sơ lược

• zk-SNARK là một dạng mật mã cho phép các privacy coin như Zcash hoạt động.

• Đây là tất cả những gì bạn cần biết về cách chúng hoạt động trong tiền mã hóa và về những nơi mà bạn có thể bắt gặp chúng.

Một phân khúc quan trọng của ngành công nghiệp tiền mã hóa xoay quanh cái gọi là "privacy coin” (tiền ẩn danh) - đồng coin hứa hẹn cho phép thực hiện các giao dịch ẩn danh cao. Privacy coin, đặc biệt là Zcash (ZEC), dựa trên một công nghệ gọi là zk-SNARK - viết tắt của cụm từ Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge ” (đối số tri thức không tương tác cô đọng). Lĩnh vực này còn được gọi là mật mã zero-knowledge (mật mã không có kiến ​​thức).

Khái niệm “zero knowledge” có vẻ khá dễ hiểu và zk-SNARK lại khá phức tạp, vì vậy hãy bắt đầu tìm hiểu từ đầu.

Mật mã học (cryptography)

Về cơ bản, mật mã học là ngành nghiên cứu các kỹ thuật truyền thông tin an toàn. Mọi người thường sử dụng mật mã khi họ muốn chỉ có người gửi và người nhận có thể xem nội dung của một tin nhắn.

Mật mã học đã có từ nhiều thế kỷ trước. Một trong những ví dụ sớm nhất về mật mã đã xuất hiện ở Ai Cập cổ đại - nơi những người hầu của Khumhotep II đã khắc lên ngôi mộ của ông bằng các ký hiệu được mã hóa, đánh dấu sự thay đổi trong chữ tượng hình truyền thống của Ai Cập.

Một dạng mật mã truyền thống. Hình ảnh: Shutterstock

Một trong những yếu tố phổ biến nhất của mật mã học trong thế giới tiền mã hóa là các hash function (hàm băm) - xương sống của bất kỳ blockchain nào. Hàm băm — cụ thể là SHA-256, một hàm băm được tìm thấy trong hầu hết các blockchain — về cơ bản biến dữ liệu đầu vào (ví dụ như một cụm từ hoặc một số) thành một mẩu thông tin được mã hóa có độ dài cố định trông giống như sau:

- 77077b1f4c3ad44c83dc0bdb8d937e9b71c0ef07a35c2664bb7da85be738eacf -

Các hàm băm (bạn có thể tìm hiểu thêm tại đây) cho phép các blockchain như Bitcoin xử lý các giao dịch, liên kết các block với nhau và đảm bảo duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu blockchain.

Cũng giống như các hàm băm, zk-SNARK là một dạng mật mã. Chúng được sử dụng để đảm bảo quyền riêng tư mạnh mẽ hơn cho người dùng so với khi họ sử dụng blockchain.

Zcash: zk-SNARK hiện đang hoạt động

zk-SNARK là một dạng mật mã “zero-knowledge” — hay còn gọi là zk.

zk-SNARK cho phép người dùng tiền mã hóa gửi các giao dịch trên blockchain theo cách được mã hóa hoàn toàn - nghĩa là không ai có thể đọc chúng - đồng thời biểu thị các giao dịch đã diễn ra một cách hợp pháp. Nhưng làm sao zk-SNARK có thể làm được điều đó?

Zero knowledge proof cho phép người A chứng minh với người B rằng tuyên bố X là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào nằm ngoài hiệu lực (validity) của chính tuyên bố X. Hãy tưởng tượng việc xác minh với ai đó rằng bạn trên 21 tuổi mà không tiết lộ ngày sinh của bạn hay sự thật là bạn 25 tuổi. Đây là một ví dụ để dễ dàng hình dung cách thức hoạt động của zk-SNARK.

Đây chính xác là những gì diễn ra khi hai cá nhân thực hiện giao dịch trên Zcash - một trong những privacy coin bảo mật hàng đầu của ngành công nghiệp tiền mã hóa. Mục tiêu của Zcash là ẩn danh càng nhiều thông tin về người dùng và giao dịch càng tốt.

“Khả năng đảm bảo quyền riêng tư mạnh mẽ của Zcash bắt nguồn từ thực tế là các giao dịch được bảo vệ trong Zcash có thể được mã hóa hoàn toàn trên blockchain, nhưng vẫn có thể được xác minh là hợp lệ theo các quy tắc đồng thuận của mạng lưới bằng cách sử dụng proof zk-SNARK” - trang web Zcash cho biết.

Về cơ bản, kiểu giao dịch được bảo vệ này trái ngược với những gì chúng ta thấy trong blockchain Bitcoin - nơi bất kỳ ai cũng có thể xem được địa chỉ người gửi và người nhận cũng như giá trị của giao dịch.

Trong một giao dịch được bảo vệ, Zcash sử dụng zk-SNARK để chứng minh người gửi sở hữu số tiền mà họ muốn chuyển, và giao dịch đó không thể bị sửa đổi bởi bên thứ ba.

Zcash (ZEC) là một loại tiền mã hóa tập trung vào quyền riêng tư. Hình ảnh: Shutterstock

Để có thể hoạt động, các giao dịch được che chắn này phải đáp ứng các điều kiện nhất định. Cụ thể, Zcash yêu cầu người dùng công bố một “commitment” (cam kết) và tiết lộ một “nullifier” (hàm làm triệt tiêu).

Một commitment đề cập đến số dư chưa sử dụng trên blockchain Zcash. Cũng giống như Bitcoin, các node trên mạng lưới của Zcash duy trì một danh sách các số dư như vậy để chứng minh rằng tiền thực sự có sẵn.

Một người muốn gửi Zcash cần công bố một commitment để cho biết rằng: “tôi có số tiền này” (mặc dù không tiết lộ số tiền đó là bao nhiêu). Tiếp đó, nullifier được dùng để cho biết “số tiền này không còn khả dụng — nó đã được gửi cho người khác”.

Nói cách khác, các nullifier gắn liền với các commitment — chúng là những con số cần được tiết lộ trước khi giao dịch được tiến hành. Nếu Alice muốn gửi Zcash cho Bob thì cô ấy phải sử dụng một commitment để chứng minh rằng mình có quyền chi tiêu số tiền đó và cần một nullifier để cho thấy số tiền cần thiết đã được dành riêng cho Bob (tất nhiên, không tiết lộ Bob là người nhận).

Mỗi khoản thanh toán được bảo vệ mới sẽ làm phát sinh ba loại bản ghi (record) trên blockchain — các bản ghi được bảo vệ bằng một hàm băm (hash). Các hàm băm được đề cập đại diện cho: địa chỉ của người nhận giao dịch, số tiền đã được gửi và một số độc nhất cho chính giao dịch đó.

Thành quả là các giao dịch được bảo vệ sẽ dựa trên các hàm băm giống như Bitcoin, nhưng chính zk-SNARKs sẽ bổ sung một lớp bảo mật mới.

Các loại coin như Zcash và Monero - một privacy coin phổ biến khác trong lĩnh vực tiền mã hóa - phổ biến đối với một số người dùng do thực tế là ngành công nghiệp tiền mã hóa bao gồm nhiều người theo chủ nghĩa tự do cá nhân. Cả hai đồng coin này đều cố gắng tạo sự khác biệt với các loại tiền mã hóa phổ biến hơn như Bitcoin bằng cách tuyên bố rằng không ai có thể xâm nhập vào cuộc sống tài chính cá nhân của bạn nếu bạn sử dụng đồng coin của họ.

Tuy nhiên, do những lo ngại rằng tiền mã hóa nói chung - và đặc biệt là các privacy coin - có thể trở thành công cụ cho các hành vi phạm tội nên các dự án này không phổ biến với các cơ quan thực thi pháp luật và quản lý.

Tương lai của zk-SNARK

zk-SNARK là một công cụ hữu ích để ẩn danh các giao dịch tiền mã hóa. Nhưng chúng cũng đang giúp cho sự vận hành một số lượng ngày càng tăng các ứng dụng khác ngoài privacy coin. Ví dụ, Celo là một giao thức tiền mã hóa tập trung vào thanh toán di động và mong muốn tạo ra một thế giới tài chính toàn diện hơn.

Decrypt đã trò chuyện với Pranay Mohan - người từng làm việc về sản phẩm và kỹ thuật tại Celo. Anh gợi ý rằng Zcash có thể là nơi mà mọi người nghe về zk-SNARK lần đầu tiên, nhưng tiềm năng của công nghệ này còn vượt xa giới mộ điệu về quyền riêng tư. Mohan đặc biệt chỉ ra cách zk-SNARK có thể giúp mọi người ở các nước đang phát triển.

“Nếu chúng ta nghĩ về việc làm thế nào những người này có thể sử dụng tiền mã hóa thì bây giờ đó điều gần như không thể, họ không sử dụng Metamask và ném $10.000 vào một dự án DeFi ngẫu nhiên,” ông nói. Mohan cho biết thêm, khi sử dụng zk-SNARKs, người dùng điện thoại di động có thể đồng bộ hóa ngay lập tức với một blockchain — vẫn giữ nguyên các đặc tính đáng tin cậy của tiền mã hóa nhưng trên các thiết bị không có năng lực công nghệ cao.

Bất chấp lời hứa của mình, zk-SNARK vẫn là một thị trường ngách. Ngay cả trong một ngành kỹ thuật cao như tiền mã hóa thì vẫn có nhiều người không biết zk-SNARK là gì. Nhưng điều đó có thể thay đổi khi nhiều công ty bắt đầu áp dụng công nghệ này.

Các công ty này bao gồm Aleo - một công ty khởi nghiệp gần đây đã huy động được $28 triệu từ các công ty đầu tư mạo hiểm blue chip - để xây dựng các công cụ cho phép phát triển web tích hợp zero knowledge proof— một dự án hứa hẹn cho phép người tiêu dùng sử dụng trình duyệt web mà không tiết lộ kho dữ liệu cá nhân.

Nhưng điều đó đã không ngăn cản được EY - một trong những công ty kế toán lớn nhất thế giới - thử nghiệm với mật mã tiên tiến này.

Paul Brody - nhà lãnh đạo blockchain toàn cầu tại EY - cho biết công ty đang sử dụng các zero knowledge proof như zk-SNARK để cung cấp cho khách hàng khả năng nắm bắt tiềm năng của blockchain mà không phải hy sinh quyền riêng tư của người dùng.

Theo Brody, giải pháp Nightfall do chính công ty kế toán cung cấp một phương thức để giao dịch trên mạng lưới Ethereum với sự riêng tư tuyệt đối, đồng thời cung cấp cho các doanh nghiệp - không chỉ cá nhân - những lợi ích này.

Và trong khi có những lo ngại về quy định xung quanh các giao dịch tài chính mang tính tư nhân cao thì Brody vẫn tin rằng zk-SNARK sẽ thu hút được sự chú ý trong tương lai.

“Quyền riêng tư là điều cần thiết đối với người dùng doanh nghiệp,” - ông nói, và bổ sung thêm rằng: “Đối với các doanh nghiệp, một trong số những thông tin nhạy cảm nhất của họ là về những thứ họ mua, mua từ ai, trả bao nhiêu và mua với số lượng bao nhiêu”.