a16z: Làm thế nào để hiểu chứng minh không kiến thức qua một buổi biểu diễn ảo thuật

Bản gốc: a16z

Tác giả bản gốc: Michael Blau

Biên dịch: Odaily 星球日报 Azuma

Ghi chú của biên tập viên: Là một "cẩm nang bí mật" cho sự phát triển của Crypto trong nhiều lĩnh vực như mở rộng và quyền riêng tư, chứng minh không biết (zero-knowledge proofs, viết tắt là ZKPs) được ngành công nghiệp đặt nhiều kỳ vọng. Tuy nhiên, do phần lớn nội dung giải thích về khái niệm này chủ yếu hướng đến những người có nền tảng nhất định về khoa học máy tính hoặc mật mã, nên đối với hầu hết người dùng bình thường, việc hiểu rõ khái niệm này vẫn gặp phải một số rào cản nhất định.

Vào ngày 8 tháng 9, đối tác của a16z, Michael Blau, đã phát hành một bài viết phổ cập về chứng minh không biết. Bài viết khéo léo tránh phần suy luận toán học trừu tượng của khái niệm chứng minh không biết, mà thay vào đó sử dụng biểu diễn ảo thuật để thể hiện rõ ràng tính hữu dụng của ZKP.

Dưới đây là bản biên dịch của Odaily 星球日报 về nội dung gốc của Michael Blau (theo ngôi thứ nhất), có một số chỉnh sửa để đảm bảo tính mạch lạc trong việc đọc.

Tác giả của "2001: A Space Odyssey", Arthur C. Clarke, đã nói: "Bất kỳ công nghệ nào đủ tiên tiến đều không khác gì ma thuật."

Chứng minh không biết là một trong những công nghệ giống như ma thuật đó, thực chất nó là một khái niệm mật mã, có thể được sử dụng để giải quyết hai vấn đề lớn trong Web3 - mở rộng và quyền riêng tư.

Xét về tính hữu dụng, việc áp dụng chứng minh không biết giúp giảm chi phí giao dịch trên chuỗi, thiết kế các ứng dụng bảo vệ quyền riêng tư hoàn toàn mới, từ đó thúc đẩy Crypto đến với hàng tỷ người dùng. Bỏ qua Crypto, ZKP cũng có tiềm năng được áp dụng trong việc truyền tải an toàn dữ liệu nhạy cảm, từ đó giúp chống lại các hệ thống tài chính bất hợp pháp hoặc đối phó với thông tin lừa đảo tràn lan.

Nhưng chứng minh không biết thực sự là gì? Đối với một số ít nhà nghiên cứu và phát triển, có rất nhiều giải thích chi tiết trên mạng, nhưng những nội dung này không hướng đến những người dùng bình thường có ít kinh nghiệm về khoa học máy tính hoặc mật mã. Mặc dù một số người tiên phong cũng đã viết một số bài viết phổ cập tương tự, nhưng cho đến nay, việc tìm một giải thích ngắn gọn, dễ hiểu về chứng minh không biết để giúp người bình thường nắm bắt chính xác sức mạnh của nó vẫn không phải là một điều đơn giản.

Vì vậy, trong bài viết tiếp theo này, tôi sẽ kết hợp nền tảng của mình trong ngành Crypto và ảo thuật để khám phá một phép so sánh hoàn toàn mới - hình dung chứng minh không biết như một buổi biểu diễn ảo thuật vĩ đại.

Đầu tiên, cần có một số kiến thức cơ bản

Tôi sẽ chia sẻ trước về định nghĩa "cao cấp" của chứng minh không biết (đặc biệt là thuật toán cổ điển zk-SNARK) và các đặc điểm chính của nó, sau đó sẽ liên kết từng "thành phần" với một buổi ảo thuật.

Đối tác nghiên cứu của a16z, Justin Thaler, đã đưa ra định nghĩa cho zk-SNARK như sau: "zk-SNARK cho phép một người (người chứng minh) chứng minh cho một người khác (người xác minh) mà họ không tin tưởng rằng họ biết một số dữ liệu, mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào về dữ liệu đó."

Khóa học của MIT định nghĩa như sau: "Giao thức không biết cho phép tôi chứng minh cho bạn rằng tôi biết một sự thật, mà không cần phải nói cho bạn biết sự thật đó là gì."

Điều này có giá trị ứng dụng rất lớn trong bối cảnh blockchain, vì:

• (Liên quan đến quyền riêng tư) Chứng minh không biết có thể cho phép người khác xác minh tính xác thực của thông tin trong khi vẫn bảo vệ thông tin cá nhân.

• (Liên quan đến mở rộng) Chứng minh không biết có thể "đơn giản hóa" và "tiết kiệm" khối lượng công việc. "Đơn giản hóa" có nghĩa là kích thước của "chứng minh" nhỏ hơn so với "dữ liệu" được chứng minh; "tiết kiệm" có nghĩa là hiệu suất của người xác minh khi kiểm tra "chứng minh" cao hơn so với việc phân tích "dữ liệu" gốc. Trên Ethereum, điều này có nghĩa là dữ liệu mà hợp đồng thông minh xử lý sẽ ít hơn, do đó chi phí gas của người dùng sẽ thấp hơn, Layer2 cũng có thể tận dụng những đặc điểm này, cho phép Dapps xử lý nhiều dữ liệu hơn với chi phí thấp hơn.

Tóm lại, chứng minh không biết có hai đặc điểm chính:

• Một là quyền riêng tư: "dữ liệu" (hoặc "sự thật", hoặc "kiến thức") mà bạn đang chứng minh sẽ không được tiết lộ cho người xác minh.

• Hai là khả năng mở rộng: Kiểm tra "chứng minh" hiệu quả hơn so với việc phân tích trực tiếp "dữ liệu" gốc.

Đây là giải thích cổ điển về chứng minh không biết, nhưng nghe vẫn giống như một câu đố - một người làm thế nào có thể chứng minh rằng họ biết điều gì đó mà không chia sẻ thông tin?

Hãy cùng xem lại định nghĩa này, nhưng lần này, chúng ta sẽ biến nó thành một buổi ảo thuật.

Ảo thuật bản thân chính là chứng minh không biết

Nói một cách đơn giản, trong một buổi biểu diễn ảo thuật, "ảo thuật" chính là chứng minh không biết. Để hoàn thành một buổi ảo thuật, "ảo thuật gia" cần nắm giữ "bí mật" đằng sau, chỉ khi biết bí mật này họ mới có thể biểu diễn, nhưng họ chắc chắn không muốn tiết lộ bí mật này cho "khán giả" - điều này rõ ràng sẽ phá hủy hiệu ứng của ảo thuật.

• Ghi chú của Odaily 星球日报: Lưu ý rằng ở đây đã sử dụng dấu ngoặc kép để chỉ bốn vai trò.

"Bí mật" tương ứng với "dữ liệu" gốc;

"Ảo thuật" tương ứng với "chứng minh";

"Ảo thuật gia" tương ứng với "người chứng minh";

"Khán giả" tương ứng với "người xác minh".

Tiếp theo, chúng ta sẽ đưa định nghĩa "cao cấp" về chứng minh không biết từ đoạn trước vào trong buổi ảo thuật này, hình dung ảo thuật gia là "người chứng minh", khán giả là "người xác minh".

Buổi biểu diễn ảo thuật là quá trình "người chứng minh" chứng minh cho "người xác minh". Nếu buổi biểu diễn thành công, tức là chứng minh hợp lệ, khán giả cũng có thể xác nhận rằng ảo thuật gia chắc chắn biết bí mật đằng sau; nếu buổi biểu diễn thất bại, điều đó có nghĩa là chứng minh không hợp lệ, khán giả trong sự thất vọng cũng sẽ nhận ra rằng ảo thuật gia có thể không biết các kỹ năng liên quan.

Rõ ràng, ảo thuật rất rõ ràng thể hiện tính riêng tư của chứng minh không biết, vì khán giả không bao giờ được biết bí mật đằng sau là gì. Vậy còn khả năng mở rộng thì sao? Hãy quay lại phép so sánh này…

Nếu khán giả muốn biết liệu ảo thuật gia có nắm giữ bí mật hay không ("người chứng minh" có biết "dữ liệu" gốc hay không), họ hoàn toàn có thể bỏ qua buổi biểu diễn bình thường và chỉ yêu cầu ảo thuật gia chia sẻ bí mật đằng sau. Tuy nhiên, kỹ thuật ảo thuật thường rất phức tạp và rắc rối, khán giả rất khó để hiểu thiết kế và hiệu ứng của những kỹ thuật này trong thời gian ngắn, chưa nói đến việc nắm vững hoàn toàn, thậm chí ảo thuật gia hoàn toàn có thể cung cấp một kỹ thuật sai, khán giả cũng khó phân biệt được thật giả. Do đó, việc hoàn thành chứng minh bằng cách phân tích bí mật bản thân thường cần thời gian dài và khối lượng công việc lớn.

Điều này giống như việc phân tích trực tiếp "dữ liệu" gốc tốn thời gian và công sức hơn, kiểm tra "chứng minh" sẽ hiệu quả hơn, điều này thể hiện rõ khả năng mở rộng của chứng minh không biết.

Lấy ví dụ với bài bài tây

Lấy một ví dụ đơn giản, giả sử tôi khoe khoang rằng tôi có kỹ năng "xáo bài ngược", có thể xáo một bộ bài lộn xộn theo cách mà tôi muốn. Vậy tôi nên làm thế nào để chứng minh điều đó với bạn?

Cách hiệu quả nhất là tôi trực tiếp xáo cho bạn một bộ bài có quy luật nhất định, khi bạn nhìn thấy bộ bài này, bạn có thể xác nhận rằng tôi thực sự có kỹ năng đó, điều này không yêu cầu tôi phải chia sẻ kỹ thuật với bạn, và cũng nhanh hơn so với việc bạn tự học từ từ.

Tóm lại, tôi hy vọng phép so sánh này sẽ giúp vén bức màn bí ẩn của chứng minh không biết, về "ảo thuật", "bí mật", "ảo thuật gia", "khán giả" có thể được coi là một mô hình hiệu quả để hiểu các đặc điểm chính của chứng minh không biết, giúp nhiều người dùng bình thường tiếp cận khái niệm này.

Một lần nữa nhấn mạnh, ảo thuật bản chất chính là chứng minh không biết, và chứng minh không biết thì không khác gì ma thuật.