Wie Mining und Validierung muss auch das Beweisen dezentralisiert werden

Die Einführung von Web3 wird durch einen Mangel an Datenschutz behindert.

Wir möchten nicht, dass unsere Online-Aktivitäten immer öffentlich sind, sei es, wenn wir mit einer Social-Media-App interagieren oder eine Mahlzeit kaufen, ganz zu schweigen von unseren sensiblen finanziellen und medizinischen Daten. 

Stellen Sie sich eine Umgebung auf Venmo vor, in der jeder jeden Einkauf sehen kann – aber vergrößert für alle Aspekte Ihres digitalen Lebens.

Dystopisch, oder?

Dies gilt auch für Unternehmen; Verträge mit Lieferanten/Verkäufern, Kapitalinvestitionen und sogar Löhne wären für alle sichtbar, würden Absichten verraten und es viel schwieriger machen, zu operieren und/oder zu konkurrieren. Für Unternehmen, die erwägen, Geschäfte mit Blockchain-basierten Systemen zu tätigen, war die transparente Realität einer Architektur wie Ethereum ein Fehlstart.

Deshalb sind Technologen daran interessiert null-erkenntnis (ZK) Kryptographie, die es ermöglicht, dass sensible Informationen verborgen, aber nutzbar bleiben. Mit der ZK-Kryptografie kontrollieren Einzelpersonen, was Apps und andere Benutzer sehen, ob es sich beispielsweise um den Inhalt ihrer Transaktionen oder die echte Identität einer Person mit einem blauen Häkchen auf Twitter handelt – Sie haben immer die Kontrolle darüber, was Sie mit wem teilen möchten. 

Datenschutz ist für eine Reihe von Anwendungen unerlässlich. Blockchains mögen ZCash konnten bereits Zero-Knowledge-Verschlüsselung nutzen, um Finanztransaktionen privat und nachweisbar legitim zu machen. Jetzt stehen wir an der Schwelle zu ganzen Anwendungen, die von ZK aktiviert werden und standardmäßig privat sind.

Was hält uns also zurück?

Neben dem Mangel an Privatsphäre ist die Herausforderung, vor der Blockchain-basierte Systeme heute stehen, ihre Skalierbarkeit. Wir haben seit Jahren dezentrale Anwendungen, aber es hat Jahrzehnte gedauert, bis die Technologien, die das Internet antreiben, standardisiert wurden, geschweige denn effizient genug, um auf den heutigen Stand gebracht zu werden.

Allerdings beschleunigt sich das Innovationstempo bei Web3 (und insbesondere bei ZK) dank der Infusion von Talent und Kapital in den Bereich. 

Da Blockchains zunehmend ausgezogen sind Nachweis der Arbeit zu Pfandnachweis, erleben wir einen Übergang von energieineffizientem Mining und redundantem Aufwand zu einem effizienteren kryptoökonomischen System, das auf Verifizierung statt erneuter Ausführung setzt. Blockchains, die Zero-Knowledge-Kryptografie für den Datenschutz nutzen, erfordern zusätzliche Akteure – Prüfer. 

Für eine schnelle Auffrischung, um private Anwendungen auf einer Blockchain mit ZK zu haben, benötigen Sie einen Prover, um einen Zero-Knowledge-Proof zu generieren, der die Gültigkeit einer Transaktion bestätigt. Zum Beispiel: Jemand, der eine ZK-fähige App verwendet, könnte sich anmelden, ohne sein Passwort / seine Zugangsdaten senden oder preisgeben zu müssen. Was stattdessen passieren würde, wäre, dass sie einen Beweis generieren würden, dass sie die richtigen Anmeldeinformationen haben, um sich bei der App anzumelden, die App könnte überprüfen, ob der Beweis gültig ist, und sie würden sich anmelden.

Um dieses Bild etwas komplexer zu machen, ist der beste Weg, ZK-basierte Systeme zu skalieren, im Allgemeinen eine ausgelagerte Aufgabe, die von einem spezialisierten Dienstleister ausgeführt wird, und nicht die Verantwortung einzelner Benutzer.

Da sich ZK weiter durchsetzt, wird es wichtig sein, das Prüfen zu einer eigenständigen, dezentralisierten Schicht des Stacks zu machen, genau wie das Mining und die Validierung.

Leider verlassen sich die meisten ZK-Blockchain-Projekte heute (wie Starkware und die meisten in der Entwicklung befindlichen zkEVMs) auf einen einzigen, zentralisierten Beweiser. Durch die Schaffung eines Engpasses auf der Beweisebene können diese Projekte die Privatsphäre der Benutzer nicht gewährleisten und die genehmigungslose Natur der Blockchain, auf der sie aufbauen, opfern. 

Indem wir die Prüfung dezentralisieren und zu einem Marktplatz machen, der dem ähnelt, was wir bei Validierern auf Proof-of-Stake-Blockchains sehen, profitieren wir von mehreren Vorteilen. Zum einen ist es entscheidend, dass Blockchains wirklich genehmigungsfrei sind, was ihr Killer-Feature ist. Darüber hinaus trägt ein dezentralisiertes Prüfökosystem dazu bei, die Entwicklung spezialisierter und effizienter Hardware zu beschleunigen, um die aktuellen Rechenengpässe von ZK-Systemen zu beheben. 

Indem wir die Kräfte des Marktes mit dezentraler Erprobung entfesseln, tragen wir dazu bei, ZK-fähige Anwendungen rentabel und skalierbar zu machen.

Die Zukunft der dezentralen Prüfung

Ich bin ermutigt, dass zusätzlich zu der dezentralen Proving-Schicht, die wir bereits bei Aleo eingeführt haben, andere im ZK-Bereich mit Projekten wie dem Proof Market von =nil; ebenfalls auf dieses Konzept setzen. Ich gehe davon aus, dass dieser Trend zu einer sich erprobenden Industrie mit einer Reihe von Dienstanbietern führen wird, ähnlich wie beim Cloud Computing. Bereits über 40,000 Prüfer sind auf dem Markt eingetreten, und der Wettbewerb steht erst am Anfang.

Diese Spezialisierung findet bereits auf Hardware- und Softwareebene statt. Wir sehen derzeit Prover, die Hardware wie FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sowie GPUs verwenden, von denen einige sogar zuvor für das Mining auf Ethereum verwendet wurden. Letztendlich wird das Wachstum dieser Branche die Chiphersteller dazu anspornen, ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise) zu bauen, die speziell auf eine effiziente ZK-Prüfung zugeschnitten sind.

Die Zusammenarbeit zwischen Computerhardware-Giganten und der ZK-Community ist ebenfalls im Gange und fördert die Entwicklung dieser Technologie. Letzten Jahren ZPreisbrachte beispielsweise Unternehmen wie AMD und Samsung mit einer Reihe führender ZK-Entwicklungsteams zusammen.

Die Art des Wettbewerbs war ähnlich wie bei DARPAs große Herausforderung, und die Teilnehmer rasten, um die Softwareseite der ZK-Erprobung auf verschiedenen Hardwareplattformen zu optimieren, von GPUs über FPGAs bis hin zu Mobiltelefonen. Die Konkurrenz erzielte durchschnittliche Verbesserungen in diesen Hardwarekategorien von 2x bis 11x! Besser noch, all diese Optimierungen sind Open Source, um die Einführung von ZK zu beschleunigen und das wachsende Ökosystem rund um ZK zu stützen.

Die Zero-Knowledge-Kryptografie wird das Internet sowie die darauf aufbauende Infrastruktur und Dienste verändern. Ich stelle mir eine ganz neue Kategorie von Cloud-Diensten vor, die um ZK herum aufgebaut sind, wobei sich das Beispiel als eines der wichtigsten davon erweist. In den kommenden Jahren kann ich es kaum erwarten, das Aufkommen einer privaten und dennoch personalisierten Weberfahrung zu sehen, die durch Zero-Knowledge-Kryptographie ermöglicht wird.


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Quelle: https://blockworks.co/news/proving-needs-to-be-decentralized