Mengapa kita harus memperhatikan ZKApps sekarang?
Hype seputar teknologi Zero-Knowledge (ZK) di industri Blockchain dan Web3 telah berlanjut selama beberapa tahun dan masih berlanjut hingga paruh kedua tahun 2024. Seperti yang diungkapkan oleh Vitalik Buterin dinyatakan, “Sementara pengembangan infrastruktur dan optimasi prover lebih lanjut akan diperlukan, ZK akan menjadi tujuan akhir yang jelas dalam waktu 10 tahun”, ZK tanpa diragukan lagi dianggap oleh para ahli industri sebagai teknologi yang menjanjikan untuk memecahkan trilema blockchain, yang melibatkan keseimbangan Keamanan, Skalabilitas, dan Desentralisasi tanpa mengorbankan salah satunya.
Mengikuti gelombang kegilaan ini, banyak investor, terlepas dari keahlian teknis mereka, mungkin pernah mendengar tentang istilah-istilah seperti SNARKs, STARKs, dan KZG, yang merupakan bidang teknologi yang kompleks dan sedang diteliti dan dikembangkan terutama dalam komunitas Ethereum. Namun, dari perspektif konsumen, satu pertanyaan mendasar pasti muncul: “Saya memahami bahwa ZK adalah teknologi yang mengesankan, tetapi kapan kita sebenarnya bisa menggunakan produk keren yang memanfaatkannya? Dan apakah teknologinya sudah cukup matang untuk menggantikan solusi non-Web3 yang ada?”.
Hanya beberapa tahun yang lalu, jawaban atas pertanyaan ini mungkin akan menjadi, "Belum, dan kita tidak tahu". Seperti yang disebutkan Vitalik, infrastruktur dan teknologi bukti kriptografis yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi berbasis ZK (ZKApps) secara praktis di sisi klien masih kurang, sehingga pengembangannya menantang. Namun, sejak tahun 2024, meskipun masih banyak ruang untuk perbaikan, kemajuan teknologi yang signifikan telah tercapai, memungkinkan potensi komersialisasi ZKApps untuk mengambil akar. Oleh karena itu, sekarang kita perlu beralih fokus kita untuk mengidentifikasi bidang-bidang di mana teknologi ZK benar-benar diperlukan dan mempertimbangkan bagaimana cara memanfaatkannya untuk secara praktis meningkatkan kualitas hidup kita. Dari sudut pandang investor, mempelajari kategori-kategori ZKApps yang akan banyak diadopsi di masa depan juga dapat menawarkan peluang baru yang menjanjikan.
Dalam penelitian ZK bersama ini oleh Presto Research dan Ocular VC, kami memberikan gambaran dan prospek industri ZKApp, memanfaatkan analisis tren pemasaran dan wawasan teknologi terkini dari kedua kelompok penelitian. Di Bagian 2, kami pertama-tama mencakup lanskap adopsi ZK saat ini dan menyoroti infrastruktur ZK dan ZKApp mana yang mendapat perhatian. Di antara mereka, Bagian 3 menekankan sejarah pengembangan ZKApp, membahas kebutuhan dan manfaat praktis mereka. Di Bagian 4 berikutnya, kami mengkaji tren investasi dan analisis data on-chain dalam industri ZK pada tahun 2024, menjelaskan mengapa ZKApp siap menjadi tren utama berikutnya. Terakhir, di Bagian 5, kami akan membahas upaya R&D yang sedang berlangsung dan pencapaian teknis sejauh ini dalam infrastruktur untuk membuat ZKApp menjadi tren praktis dan mainstream.
Lanskap adopsi ZK saat ini dapat dikategorikan berdasarkan banyak kriteria yang berbeda, tetapi di sini kami secara umum mengelompokkannya berdasarkan hal berikut: apakah layanan berfungsi sebagai infrastruktur atau sebagai aplikasi, dan apakah ia memprioritaskan privasi dengan memanfaatkan properti pengetahuan nol, atau memprioritaskan utilitas dengan memanfaatkan properti kekompakan.
Gambar 1: Lanskap Adopsi ZK Saat Ini
Sumber: Ocular VC
Jenis 1: Infrastruktur yang Berfokus pada Privasi
Layanan dalam kategori ini terutama bertujuan untuk mengatasi masalah privasi dalam sistem ZK, karena banyak penyedia ZKP mungkin masih memiliki kemampuan untuk memeriksa transaksi, sehingga menimbulkan risiko terhadap paparan data sensitif. Dengan kata lain, kebocoran privasi sering terjadi selama proses ketika klien mengirimkan transaksi mereka ke penyedia ZKP untuk membuat bukti ZK. Oleh karena itu, infrastruktur yang berfokus pada privasi ini dapat ditawarkan melalui lapisan pembuktian (penjelasan lebih lanjut di Bagian 5.2) dan komponen mesin virtual (VM) untuk meningkatkan kontrol akses dan memastikan privasi data end-to-end. Contoh representatif termasuk,Ingonyama, Ringkas, dan Espresso.
Jenis 2: Infrastruktur yang difokuskan pada utilitas
Teknologi ZK tidak hanya berguna untuk menjaga privasi tetapi juga untuk meningkatkan utilitas ZKApps. Salah satu contoh terbaik untuk memanfaatkan utilitas ZK adalah ZK L2 (yaitu, ZK-rollups). Sekarang menjadi fakta yang terkenal bahwa di antara ZK L2 yang sedang berlangsung, ada sangat sedikit contoh yang benar-benar menjamin privasi transaksi ujung ke ujung. Namun demikian, rantai ZK L2 seperti Taiko, zkSync, Intmax, dan Zekomengoptimalkan sifat ringkas teknologi ZK untuk meningkatkan skalabilitas blockchain dengan menggabungkan validitas ribuan transaksi menjadi satu bukti ZK dan mengirimkannya ke L1. Penggunaan kasus yang fokus pada utilitas lainnya adalah lapisan prover. Lapisan prover merupakan entitas yang menyediakan kekuatan komputasi untuk membantu individu dengan perangkat lemah berpartisipasi dalam proses generasi dan verifikasi ZKP. Layanan seperti Gate RiscZero, Sisik, Irreducible, dan Lapisan Tersejajarsaat ini beroperasi di ruang ini.
Jenis 3: Aplikasi yang berfokus pada privasi
Aplikasi yang berfokus pada privasi seringkali menjadi kasus penggunaan yang pertama terlintas dalam benak kita ketika kita berpikir tentang "Aplikasi ZK". Layanan dalam kategori ini pada dasarnya adalah aplikasi yang memanfaatkan sifat pengetahuan nol dari teknologi ZK dan mengutamakan privasi di atas sifat lainnya. Sifat ini banyak diadopsi dalam bidang yang menangani informasi pribadi sensitif, seperti KYC, verifikasi, dan kredensial, untuk melindungi privasi klien. Proyek-proyek terkini yang mencolok termasuk zkPass, Lumina, 0xKYC, dan zkMeLanskap ini juga berkembang ke area-area seperti dompet aman dan email, dengan contoh seperti Gate.io.ZKSafedanzkEmail.
Jenis 4: Aplikasi yang Berfokus pada Utilitas
Aplikasi yang berfokus pada utilitas utamanya beroperasi di atas ZK L2s. Saat ini, aplikasi terkait DeFi seperti DEX dan platform peminjaman mendominasi ruang ini. Meskipun ZK L2s tidak menjamin privasi, aplikasi-aplikasi ini memanfaatkan utilitas ZK L2s untuk menawarkan pemrosesan transaksi yang cepat dan murah, yang sangat penting di sektor DeFi. Aplikasi yang patut dicatat yang saat ini beroperasi termasuk zkFinance, ZKX, zkEra Finance, zkLend, dan eZKalibur.
Bukti Tanpa Pengetahuan (ZKPs) telah muncul sebagai teknologi transformatif dalam industri blockchain, menawarkan kemajuan revolusioner dalam hal privasi dan skalabilitas. Berasal dari penelitian kriptografis, ZKPs telah berkembang dari konsep teoritis menjadi aplikasi ZK praktis (ZKApps), secara signifikan membentuk lanskap keuangan terdesentralisasi (DeFi), keamanan cyber, dan sebagainya.
Awal Mula ZKPs
Konsep ZKP pertama kali diperkenalkan pada tahun 1985 oleh Shafi Goldwasser, Silvio Micali, dan Charles Rackoff. Pada awalnya, hal itu merupakan terobosan teoritis dalam kriptografi, yang menunjukkan kemampuan untuk membuktikan kepemilikan pengetahuan tertentu tanpa mengungkapkan pengetahuan itu sendiri. ZKP sangat berguna dalam sistem otentikasi di mana kata sandi terlibat, karena mereka memungkinkan verifikasi tanpa mengeksposnya. Terutama, perusahaan infrastruktur web seperti Cloudflare telah mengadopsi mekanisme ZKP untuk verifikasi web yang aman menggunakan perangkat keras vendor.
Transisi ke Teknologi Blockchain
Integrasi ZKP ke dalam teknologi blockchain menandai momen penting dalam evolusinya. Salah satu penganut awal adalah Zcash, yang memperkenalkan konsep ZK ke dalam sistem pembayaran untuk memastikan privasi transaksi dari awal hingga akhir. ZKP memungkinkan transaksi diverifikasi (misalnya, pengirim memiliki cukup jumlah koin, dan tidak ada pengeluaran ganda) tanpa mengungkapkan pengirim, penerima, atau jumlah transaksi. Kasus penggunaan ini menyoroti potensi integrasi ZKP langsung dalam platform blockchain, menyajikan aplikasi menarik.
Ekspansi integrasi ZKP mendapatkan momentum dengan implementasi awal pada solusi Ethereum L2 seperti zkSync dan Starknet. Platform-platform ini memanfaatkan ZKP sebagai solusi penskalaan untuk mengatasi tingkat TPS yang rendah yang merupakan bottleneck umum dalam sistem blockchain. Implementasi ZKP yang sukses dalam konteks ini telah memicu minat lebih lanjut dalam mengembangkan aplikasi praktis yang lebih banyak memanfaatkan infrastruktur yang ada, meningkatkan baik privasi maupun efisiensi.
Saat infrastruktur telah terkonsolidasi dan matang dalam beberapa tahun terakhir, orang-orang mulai melirik ZKApps. Kami akan membahas detail dan manfaat ZKApps di bagian berikutnya.
Seperti yang dijelaskan singkat pada Bagian 2, kami mendefinisikan ZKApps sebagai aplikasi yang menggunakan ZKP dan Infrastruktur ZK untuk menghasilkan transaksi yang terutama bertujuan untuk 1) menjaga privasi pengguna dan/atau 2) meningkatkan efisiensi.
Dengan fokus pada aspek privasi, aplikasi yang lebih memilih untuk tidak menyimpan data transaksi mereka (yaitu prosedur KYC, pengujian gen, dan data pribadi rahasia) pada rantai publik menawarkan kasus penggunaan yang meyakinkan. Dengan memanfaatkan ZKPs, data-data ini dapat disimpan secara aman di basis data lokal tanpa terungkap ke publik, namun dapat diverifikasi (misalnya, membuktikan bahwa golongan darah Alice adalah B, membuktikan bahwa Bob berusia di atas 20 tahun) secara global. Pendekatan ini sangat menguntungkan untuk aplikasi yang peka terhadap privasi di mana akuntabilitas dan transparansi juga diperlukan. Proyek-proyek yang bekerja pada topik ini termasuk zkPass, nuAuth, dan BioSnark.
Bhutan, sebuah negara kecil di Asia yang terletak di antara India dan China, adalah contoh yang nyata. Negara ini telah menggunakan ZKPsBeberapa tahun terakhir, pemerintah telah membangun infrastruktur identitas digital di seluruh negeri. Pendekatan ini membuatnya lebih mudah bagi pemerintah untuk mengelola data sambil memastikan bahwa data tersebut dapat diverifikasi lintas batas tanpa bertentangan dengan regulasi privasi data negara lain.
Menariknya, penggunaan ZKP ini dapat diimplementasikan lebih lanjut ke dalam sistem pinjaman kredit dan mekanisme pemeriksaan identitas, memfasilitasi kerja sama internasional dan kepercayaan dalam layanan digital bersama. Misalnya, pinjaman USDT dapat menggunakan ZKP untuk melindungi dan memverifikasi kredit di luar jaringan. Pendekatan ini dapat lebih memudahkan penerbitan pinjaman tanpa jaminan di jaringan menggunakan stablecoin. Aplikasi ZKP seperti ini dapat merevolusi cara penilaian kredit dan penerbitan pinjaman, meningkatkan keamanan dan kepercayaan sambil memperluas akses ke layanan keuangan.
Masih ada beberapa bidang yang belum dieksplorasi, seperti GambleFi, di mana pendekatan ini bisa sangat menguntungkan. ZKPs memungkinkan perjudian yang adil dan tahan terhadap kecurangan dengan memverifikasi secara kriptografis hasil dan tindakan tanpa mengekspos data yang mendasarinya. Contoh dapat menciptakan kolam taruhan di mana kontribusi dan kemenangan pengguna tetap anonim, tetapi ukuran total kolam dan distribusinya dapat diverifikasi. Manfaat-manfaat ini diharapkan dapat menarik lebih banyak pengguna ke GambleFi dengan memupuk kepercayaan dan menawarkan pengalaman perjudian yang lebih pribadi dan dapat diskalakan.
Penggunaan ZKP, tentu saja, tidak terbatas pada contoh-contoh ini. Di luar kasus penggunaan yang disebutkan, ZKP dapat diperkenalkan dalam media sosial untuk melindungi anonimitas para pencipta konten, dan para gamer peringkat teratas yang tidak ingin membagikan strategi speedrun mereka mungkin juga menyambut baik adopsi teknologi ini. Oleh karena itu, penelitian yang sedang berlangsung mengeksplorasi bagaimana ZKP dapat menawarkan layanan yang lebih canggih dalam berbagai bidang kehidupan sehari-hari kita dibandingkan dengan metode yang sudah ada, dan lebih banyak kasus penggunaan akan terus ditemukan di masa depan.
Dalam bagian ini, kami menyediakan analisis berbasis data tentang mengapa tren utama dalam industri ZK berubah dari infrastruktur ke aplikasi. Di Bagian 4.1, kami mengeksplorasi mengapa ZKApps adalah tren menjanjikan berikutnya, berdasarkan tren investasi tahun 2024. Dan di Bagian 4.2, kami meneliti bagaimana permintaan klien untuk ZKApps aktual telah meningkat, menggunakan data on-chain sebagai bukti.
Ketika memeriksa sejarah investasi dalam industri ZK, jelas bahwa sebagian besar investasi substansial telah diarahkan ke infrastruktur ZK (yaitu, ZK L1/L2s, Akselerasi perangkat keras), termasuk proyek-proyek seperti zkSync, Starknet, Aleo, dan Cysics. Investasi kumulatif untuk pasar ini telah melampaui $1 miliar, dengan banyak proyek bersiap-siap meluncurkan produk dalam beberapa kuartal mendatang. Tren ini berlanjut hingga tahun 2024, seperti yang terlihat dari kinerja kuat dari 5 kesepakatan penggalangan dana terkait ZK teratas (Gambar 2), empat di antaranya menerima investasi melebihi $15 juta. Perlu diperhatikan, empat dari 5 kesepakatan teratas terkait dengan lapisan prover, sementara satu terkait dengan solusi L2.
Mengapa lapisan pembuktian menerima begitu banyak perhatian? Seperti yang dijelaskan di Bagian 3, lapisan pembuktian adalah komponen kritis yang mendukung permintaan yang meningkat untuk ZKPs dengan memungkinkan individu dengan perangkat lemah untuk berpartisipasi dalam proses pembuatan dan verifikasi ZKP. Permintaan yang meningkat ini untuk lapisan pembuktian menunjukkan peningkatan signifikan permintaan untuk ZKPs, menunjukkan bahwa lebih banyak orang ingin menghasilkan transaksi dari penggunaan ZK L1/L2s.
Gambar 2: Tren Investasi ZK 2024
Sumber: Cointelegraph, The Block, Ocular VC
Ada dua kemungkinan interpretasi untuk peningkatan permintaan transaksi pada rantai ZK L1/L2. Yang pertama adalah bahwa permintaan untuk ZKApps telah tumbuh, menyebabkan lebih banyak transaksi dikirimkan ke rantai ZK dasar. Yang kedua adalah bahwa volume transfer pada rantai ZK telah meningkat secara signifikan karena peluncuran mainnet ZK L1/L2 selama dua tahun terakhir, yang mengakibatkan peningkatan jumlah transaksi. Terlepas dari interpretasi mana yang benar, prospek ZKApps tetap positif. Pada kasus pertama, itu menandakan bahwa lebih banyak orang ingin menggunakan ZKApps. Pada kasus kedua, itu menunjukkan bahwa semakin banyak orang menggunakan rantai ZK dasar dan ekosistem serta infrastruktur semakin matang, lingkungan yang kondusif untuk mengembangkan ZKApps sedang dibangun.
Sekarang, mari langsung konfirmasi peningkatan permintaan untuk ZKApps melalui analisis data on-chain. Seseorang dapat mengamati bahwa biaya yang terakumulasi digunakan dalam proses verifikasi ZKP selama 1,5 tahun terakhir, telah melebihi $198 juta, menunjukkan peningkatan permintaan ZKP yang signifikan dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Lebih penting lagi, sebagian besar peningkatan berasal dari meningkatnya permintaan untuk ZKApps. Setelah memecah penggunaan biaya verifikasi ZKP menjadi infrastruktur dan ZKApps, kami menemukan bahwa pangsa ZKApps, yang sebelumnya 40%, telah meningkat menjadi 70-80% pada tahun 2024. Data ini menjadi bukti bahwa lonjakan permintaan ZKP baru-baru ini terutama berasal dari ZKApps.
Gambar 3: Dinamika Biaya Verifikasi ZKPs
Sumber: dune.xyz@nebra, Ocular VC
Sejauh ini, kita telah menjelajahi apa itu ZKApps, mengidentifikasi kasus penggunaan kunci untuk diperhatikan, dan mendiskusikan mengapa tren utama dalam industri ZK tampaknya beralih dari infrastruktur ke aplikasi. Kehidupan dari ZKApps ini, tentu saja, bergantung pada kemajuan teknologi yang membuatnya praktis dan layak. Sebelumnya, kita mencatat bahwa infrastruktur ZK telah cukup matang, dan ZKApps yang memanfaatkan teknologi ini dengan tepat akan menjadi umum dalam industri Blockchain/Web3 dalam beberapa tahun mendatang. Jadi, kemajuan khusus apa yang telah membuat hal ini menjadi mungkin, dan apa lagi yang akan datang?
Hal pertama yang harus dibahas adalah kemajuan dalam sistem pembuktian ZK. Mengingat kompleksitas yang terlibat, bagi mereka yang tidak memiliki latar belakang teknis, seringkali buram proses mana yang menggunakan jenis teknologi kriptografi apa dan bagaimana peningkatannya telah meningkatkan sistem pembuktian ZK. Dengan demikian, di bagian ini, kami menyoroti kemajuan penting dalam sistem pembuktian ZK bersama dengan metafora yang mudah dipahami. Singkatnya, kemajuan ini telah membawa dua manfaat utama: "Peningkatan fungsionalitas yang didukung" dan "Optimalisasi proses komputasi".
*Bagi pembaca yang ingin memeriksa detail lengkap tentang siklus hidup sistem bukti ZK dan kemajuan dalam setiap proses tertentu, silakan lihat Lampiran.
Mendukung lebih banyak fungsionalitas: Bahasa Khusus Domain (DSL)
Bahasa pemrograman yang spesifik untuk domain (DSLs) pada sistem pembuktian ZK adalah bahasa pemrograman khusus yang dirancang untuk menangani tugas-tugas tertentu dalam ekosistem ZK. Bahasa-bahasa ini memperkaya pembuatan ZKP dengan menyediakan sintaksis dan fungsionalitas yang disesuaikan yang dioptimalkan untuk operasi ZK. DSL seperti Leo, Zinc, Cairo, Noir, dan ZoKrates saat ini sedang diteliti dan dikembangkan untuk mendukung lebih banyak fungsionalitas, seperti variabel yang dapat berubah, pernyataan if, dan array.
Ini mirip dengan situasi di mana Bob perlu membuktikan kepada Alice bahwa dia membuat kue dengan resep yang sah, tanpa mengungkapkannya. Hal pertama yang harus dilakukan Bob adalah membuat resepnya sendiri. Resep tersebut harus mencakup semua langkah-langkah tingkat tinggi dan bahan yang diperlukan untuk membuat kue (misalnya, membuat adonan dengan bahan-bahan, kemudian memanggangnya). Akan bagus jika Bob dapat menggunakan bahan-bahan dan keterampilan memasak yang lebih trendi dalam resepnya (Gambar 4)!
Gambar 4: DSL Mendukung Lebih Banyak Fungsionalitas untuk ZKPs
Sumber: DALL E, Penelitian Presto
Mengoptimalkan proses komputasi: Arithmetization, Proof System (IOP+FCS)
Setelah menulis program dengan DSL, program tersebut menjalani proses seperti Arithmetization dan Proof System (terdiri dari Interactive Oracle Proof (IOP), dan Functional Commitment Scheme (FCS)) untuk dikonversi menjadi ZKPs. Tantangan umum dalam proses ini adalah meminimalkan beban komputasi, agar proses generasi dan verifikasi ZKP dapat diakses oleh lebih banyak orang.
Di antara upaya untuk mengurangi beban komputasi, yang paling mudah dipahami adalah pengurangan ukuran lapangan dalam Sistem Proof. Di sini, ukuran lapangan mengacu pada ukuran lapangan matematika yang digunakan dalam proses generasi ZKP. Dalam kata-kata sederhana, ini mewakili jumlah total nilai yang mungkin digunakan untuk membuat kode rahasia; ukuran lapangan yang lebih besar membuat lebih sulit bagi seseorang untuk menebak kode tetapi membutuhkan waktu lebih lama untuk dibuat. Sistem bukti kriptografi terkenal seperti Groth16, Plonk, dan Halo2, yang bahkan orang yang tidak terbiasa dengan ZKP mungkin pernah mendengarnya, menggunakan ukuran lapangan 256 bit. Namun, dengan kemajuan teknologi, sistem bukti terbaru seperti Goldilocks dan Plonky3 menggunakan ukuran lapangan 31 hingga 64 bit tanpa mengorbankan keamanan. Sistem bukti mutakhir, Binius, telah secara signifikan meningkatkan kecepatan komputasi dengan hanya menggunakan 1 bit (nol dan satu) sebagai ukuran lapangannya.
Kemajuan teknologi kedua yang akan dibahas adalah pengembangan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi. Sementara kemajuan dalam sistem pembuktian ZK dioptimalkan dan menyederhanakan proses pembuatan dan verifikasi bukti dengan mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan, infrastruktur pembuktian terdesentralisasi memungkinkan individu untuk mengalihkan kekuatan komputasi yang intens untuk menghasilkan ZKP.
Saat ini, terdapat dua metode utama dalam mengimplementasikan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi di industri ZK. Metode pertama melibatkan rantai berbasis ZK membangun lapisan pembuktian internalnya sendiri, dan metode kedua adalah dengan mengoperasikan lapisan pembuktian yang dapat ditugaskan dari berbagai rantai dan aplikasi.
Lapisan Prover Internal
Untuk metode lapisan prover In-house, entitas generasi ZKP (yaitu, prover) tunduk pada rantai tertentu. Engsel terbesar dari lapisan prover In-house adalah proses bootstrapping: Karena tidak ekonomis bagi pengembang rantai untuk dilengkapi dengan perangkat pembuktian ZK untuk menyediakan lapisan prover yang mulus untuk semua pengguna jaringan (pendekatan ini juga berdampak negatif pada keselamatan dan kelangsungan hidup jaringan), biasanya mereka menggunakan protokol yang menarik individu atau kelompok dengan daya komputasi untuk berpartisipasi dalam lapisan prover dengan menawarkan imbalan dalam bentuk token asli.
Contoh representatif dari proyek yang mengoperasikan lapisan prover internal adalah Aleo, blockchain ZK Layer 1. Mirip dengan PoW di Bitcoin, Aleo mengharuskan provers untuk menghasilkan ZKP yang memenuhi ambang batas tertentu (yaitu, "Target Bukti") untuk setiap blok. Jika jumlah bukti yang terakumulasi melebihi "Target Coinbase", hadiah coinbase (token Aleo) dibagi di antara provers pro-rata berdasarkan kontribusi mereka. Protokol proof-of-mining ini dapat mendorong pengembangan perangkat lunak dan perangkat keras yang lebih cepat untuk ZKP & mendesentralisasikan ekosistem prover karena distribusi hadiah prover yang luas.
Lapisan Prover yang Dioutsourcing
Di sisi lain, lapisan prover outsourcing terletak di luar blockchain; dan menyediakan daya komputasi atas permintaan dari berbagai rantai berbasis ZK dan ZKApps. Anda dapat memikirkan blockchain modular seperti Celestia, tetapi dengan fungsi generasi ZKP. Lapisan prover outsourcing ini biasanya dioperasikan dalam bentuk "pasar prover": di mana klien mengajukan transaksi mereka yang membutuhkan generasi ZKP, sementara provers menawar untuk menawarkan layanan pembuktian mereka, termasuk kapasitas dan biaya mereka untuk menghasilkan ZKP.
Contoh representatif dari proyek-proyek yang saat ini mengoperasikan lapisan prover yang dioutsourcing termasuk =nil dan Gevulot. =nil mempertahankan buku pesanan untuk setiap sirkuit dengan pesanan beli dari pengguna dan pesanan jual dari prover. Penemuan harga untuk menghasilkan bukti dikelola melalui mekanisme buku pesanan ini. Gevulot beroperasi dengan cara PoS: ia memerlukan prover untuk menyetor taruhan dan menyelesaikan tugas bukti beban kerja untuk bergabung. Selain dari sistem penawaran, pekerjaan pembuatan bukti secara acak dialokasikan menggunakan fungsi acak yang dapat diverifikasi (VRF) untuk memastikan keadilan.
Namun, metode lapisan penyedia yang di-outsourcing juga memiliki kekhawatiran utama, yaitu kesulitan dalam menjaga privasi end-to-end karena data transaksi yang termasuk dalam permintaan bukti diserahkan kepada penyedia sementara tidak tersegel. Untuk mengatasi masalah ini, proyek seperti Marlin dan zkPass memanfaatkan enclave (lingkungan eksekusi yang aman dan terisolasi yang melindungi integritas data) untuk memastikan tidak ada kebocoran privasi dalam proses pembangkitan ZKP.
Gambar 5: Gambaran Infrastruktur Pembuktian Terdesentralisasi
Sumber: Presto Research
Sejauh ini, kami telah memeriksa lanskap adopsi keseluruhan industri ZK, manfaat yang dapat dibawa oleh ZKApps, bukti mengapa tren utama dalam industri ZK berubah dari infrastruktur menjadi ZKApps, dan kemajuan teknologi yang akan mendukung munculnya ZKApps. Pengembangan sistem bukti kriptografi dan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi telah membuka jalan bagi ZKApps untuk digunakan dengan lebih cepat dan terjangkau, mendekatkan teknologi zero-knowledge kepada kehidupan sehari-hari.
Industri Blockchain/Web3 sering menghadapi kritik karena mengembangkan teknologi yang terlalu dibesar-besarkan yang bertujuan untuk menarik investor tanpa mempertimbangkan permintaan pasar yang sebenarnya. Untuk mengatasi kritik ini, pengembang harus memajukan teknologi dengan cara yang benar-benar meningkatkan kehidupan kita; Namun, sama pentingnya bagi kita, pengguna, untuk terus menilai di bidang mana teknologi ini dapat diterapkan secara efektif. Kami berharap artikel ini memberikan pemahaman yang luas kepada pembaca tentang ZKP dan ZKApps, dan memancing lebih banyak DYORs terhadap industri ini.
Dalam seri kolaborasi Presto Research & Ocular VC yang akan datang, kami akan membahas daftar proyek terkini terkait ZK (misalnya, privacy roll-ups, client-side proving, privacy-preserving prover layers) baik dari sisi infrastruktur maupun aplikasi, yang siap diluncurkan berdasarkan kemajuan teknologi yang telah kami sebutkan dalam artikel ini. Tetap terhubung!
Artikel ini dicetak ulang dari [Focal Point - Newsletter Web3 Ocular], Meneruskan Judul Asli 'ZKApps 101: Tinjauan dan Outlook dari Lanskap ZKApps', Semua hak cipta milik penulis asli [YIWEI]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
Penolakan Tanggung Jawab Tanggung jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.
Mengapa kita harus memperhatikan ZKApps sekarang?
Hype seputar teknologi Zero-Knowledge (ZK) di industri Blockchain dan Web3 telah berlanjut selama beberapa tahun dan masih berlanjut hingga paruh kedua tahun 2024. Seperti yang diungkapkan oleh Vitalik Buterin dinyatakan, “Sementara pengembangan infrastruktur dan optimasi prover lebih lanjut akan diperlukan, ZK akan menjadi tujuan akhir yang jelas dalam waktu 10 tahun”, ZK tanpa diragukan lagi dianggap oleh para ahli industri sebagai teknologi yang menjanjikan untuk memecahkan trilema blockchain, yang melibatkan keseimbangan Keamanan, Skalabilitas, dan Desentralisasi tanpa mengorbankan salah satunya.
Mengikuti gelombang kegilaan ini, banyak investor, terlepas dari keahlian teknis mereka, mungkin pernah mendengar tentang istilah-istilah seperti SNARKs, STARKs, dan KZG, yang merupakan bidang teknologi yang kompleks dan sedang diteliti dan dikembangkan terutama dalam komunitas Ethereum. Namun, dari perspektif konsumen, satu pertanyaan mendasar pasti muncul: “Saya memahami bahwa ZK adalah teknologi yang mengesankan, tetapi kapan kita sebenarnya bisa menggunakan produk keren yang memanfaatkannya? Dan apakah teknologinya sudah cukup matang untuk menggantikan solusi non-Web3 yang ada?”.
Hanya beberapa tahun yang lalu, jawaban atas pertanyaan ini mungkin akan menjadi, "Belum, dan kita tidak tahu". Seperti yang disebutkan Vitalik, infrastruktur dan teknologi bukti kriptografis yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi berbasis ZK (ZKApps) secara praktis di sisi klien masih kurang, sehingga pengembangannya menantang. Namun, sejak tahun 2024, meskipun masih banyak ruang untuk perbaikan, kemajuan teknologi yang signifikan telah tercapai, memungkinkan potensi komersialisasi ZKApps untuk mengambil akar. Oleh karena itu, sekarang kita perlu beralih fokus kita untuk mengidentifikasi bidang-bidang di mana teknologi ZK benar-benar diperlukan dan mempertimbangkan bagaimana cara memanfaatkannya untuk secara praktis meningkatkan kualitas hidup kita. Dari sudut pandang investor, mempelajari kategori-kategori ZKApps yang akan banyak diadopsi di masa depan juga dapat menawarkan peluang baru yang menjanjikan.
Dalam penelitian ZK bersama ini oleh Presto Research dan Ocular VC, kami memberikan gambaran dan prospek industri ZKApp, memanfaatkan analisis tren pemasaran dan wawasan teknologi terkini dari kedua kelompok penelitian. Di Bagian 2, kami pertama-tama mencakup lanskap adopsi ZK saat ini dan menyoroti infrastruktur ZK dan ZKApp mana yang mendapat perhatian. Di antara mereka, Bagian 3 menekankan sejarah pengembangan ZKApp, membahas kebutuhan dan manfaat praktis mereka. Di Bagian 4 berikutnya, kami mengkaji tren investasi dan analisis data on-chain dalam industri ZK pada tahun 2024, menjelaskan mengapa ZKApp siap menjadi tren utama berikutnya. Terakhir, di Bagian 5, kami akan membahas upaya R&D yang sedang berlangsung dan pencapaian teknis sejauh ini dalam infrastruktur untuk membuat ZKApp menjadi tren praktis dan mainstream.
Lanskap adopsi ZK saat ini dapat dikategorikan berdasarkan banyak kriteria yang berbeda, tetapi di sini kami secara umum mengelompokkannya berdasarkan hal berikut: apakah layanan berfungsi sebagai infrastruktur atau sebagai aplikasi, dan apakah ia memprioritaskan privasi dengan memanfaatkan properti pengetahuan nol, atau memprioritaskan utilitas dengan memanfaatkan properti kekompakan.
Gambar 1: Lanskap Adopsi ZK Saat Ini
Sumber: Ocular VC
Jenis 1: Infrastruktur yang Berfokus pada Privasi
Layanan dalam kategori ini terutama bertujuan untuk mengatasi masalah privasi dalam sistem ZK, karena banyak penyedia ZKP mungkin masih memiliki kemampuan untuk memeriksa transaksi, sehingga menimbulkan risiko terhadap paparan data sensitif. Dengan kata lain, kebocoran privasi sering terjadi selama proses ketika klien mengirimkan transaksi mereka ke penyedia ZKP untuk membuat bukti ZK. Oleh karena itu, infrastruktur yang berfokus pada privasi ini dapat ditawarkan melalui lapisan pembuktian (penjelasan lebih lanjut di Bagian 5.2) dan komponen mesin virtual (VM) untuk meningkatkan kontrol akses dan memastikan privasi data end-to-end. Contoh representatif termasuk,Ingonyama, Ringkas, dan Espresso.
Jenis 2: Infrastruktur yang difokuskan pada utilitas
Teknologi ZK tidak hanya berguna untuk menjaga privasi tetapi juga untuk meningkatkan utilitas ZKApps. Salah satu contoh terbaik untuk memanfaatkan utilitas ZK adalah ZK L2 (yaitu, ZK-rollups). Sekarang menjadi fakta yang terkenal bahwa di antara ZK L2 yang sedang berlangsung, ada sangat sedikit contoh yang benar-benar menjamin privasi transaksi ujung ke ujung. Namun demikian, rantai ZK L2 seperti Taiko, zkSync, Intmax, dan Zekomengoptimalkan sifat ringkas teknologi ZK untuk meningkatkan skalabilitas blockchain dengan menggabungkan validitas ribuan transaksi menjadi satu bukti ZK dan mengirimkannya ke L1. Penggunaan kasus yang fokus pada utilitas lainnya adalah lapisan prover. Lapisan prover merupakan entitas yang menyediakan kekuatan komputasi untuk membantu individu dengan perangkat lemah berpartisipasi dalam proses generasi dan verifikasi ZKP. Layanan seperti Gate RiscZero, Sisik, Irreducible, dan Lapisan Tersejajarsaat ini beroperasi di ruang ini.
Jenis 3: Aplikasi yang berfokus pada privasi
Aplikasi yang berfokus pada privasi seringkali menjadi kasus penggunaan yang pertama terlintas dalam benak kita ketika kita berpikir tentang "Aplikasi ZK". Layanan dalam kategori ini pada dasarnya adalah aplikasi yang memanfaatkan sifat pengetahuan nol dari teknologi ZK dan mengutamakan privasi di atas sifat lainnya. Sifat ini banyak diadopsi dalam bidang yang menangani informasi pribadi sensitif, seperti KYC, verifikasi, dan kredensial, untuk melindungi privasi klien. Proyek-proyek terkini yang mencolok termasuk zkPass, Lumina, 0xKYC, dan zkMeLanskap ini juga berkembang ke area-area seperti dompet aman dan email, dengan contoh seperti Gate.io.ZKSafedanzkEmail.
Jenis 4: Aplikasi yang Berfokus pada Utilitas
Aplikasi yang berfokus pada utilitas utamanya beroperasi di atas ZK L2s. Saat ini, aplikasi terkait DeFi seperti DEX dan platform peminjaman mendominasi ruang ini. Meskipun ZK L2s tidak menjamin privasi, aplikasi-aplikasi ini memanfaatkan utilitas ZK L2s untuk menawarkan pemrosesan transaksi yang cepat dan murah, yang sangat penting di sektor DeFi. Aplikasi yang patut dicatat yang saat ini beroperasi termasuk zkFinance, ZKX, zkEra Finance, zkLend, dan eZKalibur.
Bukti Tanpa Pengetahuan (ZKPs) telah muncul sebagai teknologi transformatif dalam industri blockchain, menawarkan kemajuan revolusioner dalam hal privasi dan skalabilitas. Berasal dari penelitian kriptografis, ZKPs telah berkembang dari konsep teoritis menjadi aplikasi ZK praktis (ZKApps), secara signifikan membentuk lanskap keuangan terdesentralisasi (DeFi), keamanan cyber, dan sebagainya.
Awal Mula ZKPs
Konsep ZKP pertama kali diperkenalkan pada tahun 1985 oleh Shafi Goldwasser, Silvio Micali, dan Charles Rackoff. Pada awalnya, hal itu merupakan terobosan teoritis dalam kriptografi, yang menunjukkan kemampuan untuk membuktikan kepemilikan pengetahuan tertentu tanpa mengungkapkan pengetahuan itu sendiri. ZKP sangat berguna dalam sistem otentikasi di mana kata sandi terlibat, karena mereka memungkinkan verifikasi tanpa mengeksposnya. Terutama, perusahaan infrastruktur web seperti Cloudflare telah mengadopsi mekanisme ZKP untuk verifikasi web yang aman menggunakan perangkat keras vendor.
Transisi ke Teknologi Blockchain
Integrasi ZKP ke dalam teknologi blockchain menandai momen penting dalam evolusinya. Salah satu penganut awal adalah Zcash, yang memperkenalkan konsep ZK ke dalam sistem pembayaran untuk memastikan privasi transaksi dari awal hingga akhir. ZKP memungkinkan transaksi diverifikasi (misalnya, pengirim memiliki cukup jumlah koin, dan tidak ada pengeluaran ganda) tanpa mengungkapkan pengirim, penerima, atau jumlah transaksi. Kasus penggunaan ini menyoroti potensi integrasi ZKP langsung dalam platform blockchain, menyajikan aplikasi menarik.
Ekspansi integrasi ZKP mendapatkan momentum dengan implementasi awal pada solusi Ethereum L2 seperti zkSync dan Starknet. Platform-platform ini memanfaatkan ZKP sebagai solusi penskalaan untuk mengatasi tingkat TPS yang rendah yang merupakan bottleneck umum dalam sistem blockchain. Implementasi ZKP yang sukses dalam konteks ini telah memicu minat lebih lanjut dalam mengembangkan aplikasi praktis yang lebih banyak memanfaatkan infrastruktur yang ada, meningkatkan baik privasi maupun efisiensi.
Saat infrastruktur telah terkonsolidasi dan matang dalam beberapa tahun terakhir, orang-orang mulai melirik ZKApps. Kami akan membahas detail dan manfaat ZKApps di bagian berikutnya.
Seperti yang dijelaskan singkat pada Bagian 2, kami mendefinisikan ZKApps sebagai aplikasi yang menggunakan ZKP dan Infrastruktur ZK untuk menghasilkan transaksi yang terutama bertujuan untuk 1) menjaga privasi pengguna dan/atau 2) meningkatkan efisiensi.
Dengan fokus pada aspek privasi, aplikasi yang lebih memilih untuk tidak menyimpan data transaksi mereka (yaitu prosedur KYC, pengujian gen, dan data pribadi rahasia) pada rantai publik menawarkan kasus penggunaan yang meyakinkan. Dengan memanfaatkan ZKPs, data-data ini dapat disimpan secara aman di basis data lokal tanpa terungkap ke publik, namun dapat diverifikasi (misalnya, membuktikan bahwa golongan darah Alice adalah B, membuktikan bahwa Bob berusia di atas 20 tahun) secara global. Pendekatan ini sangat menguntungkan untuk aplikasi yang peka terhadap privasi di mana akuntabilitas dan transparansi juga diperlukan. Proyek-proyek yang bekerja pada topik ini termasuk zkPass, nuAuth, dan BioSnark.
Bhutan, sebuah negara kecil di Asia yang terletak di antara India dan China, adalah contoh yang nyata. Negara ini telah menggunakan ZKPsBeberapa tahun terakhir, pemerintah telah membangun infrastruktur identitas digital di seluruh negeri. Pendekatan ini membuatnya lebih mudah bagi pemerintah untuk mengelola data sambil memastikan bahwa data tersebut dapat diverifikasi lintas batas tanpa bertentangan dengan regulasi privasi data negara lain.
Menariknya, penggunaan ZKP ini dapat diimplementasikan lebih lanjut ke dalam sistem pinjaman kredit dan mekanisme pemeriksaan identitas, memfasilitasi kerja sama internasional dan kepercayaan dalam layanan digital bersama. Misalnya, pinjaman USDT dapat menggunakan ZKP untuk melindungi dan memverifikasi kredit di luar jaringan. Pendekatan ini dapat lebih memudahkan penerbitan pinjaman tanpa jaminan di jaringan menggunakan stablecoin. Aplikasi ZKP seperti ini dapat merevolusi cara penilaian kredit dan penerbitan pinjaman, meningkatkan keamanan dan kepercayaan sambil memperluas akses ke layanan keuangan.
Masih ada beberapa bidang yang belum dieksplorasi, seperti GambleFi, di mana pendekatan ini bisa sangat menguntungkan. ZKPs memungkinkan perjudian yang adil dan tahan terhadap kecurangan dengan memverifikasi secara kriptografis hasil dan tindakan tanpa mengekspos data yang mendasarinya. Contoh dapat menciptakan kolam taruhan di mana kontribusi dan kemenangan pengguna tetap anonim, tetapi ukuran total kolam dan distribusinya dapat diverifikasi. Manfaat-manfaat ini diharapkan dapat menarik lebih banyak pengguna ke GambleFi dengan memupuk kepercayaan dan menawarkan pengalaman perjudian yang lebih pribadi dan dapat diskalakan.
Penggunaan ZKP, tentu saja, tidak terbatas pada contoh-contoh ini. Di luar kasus penggunaan yang disebutkan, ZKP dapat diperkenalkan dalam media sosial untuk melindungi anonimitas para pencipta konten, dan para gamer peringkat teratas yang tidak ingin membagikan strategi speedrun mereka mungkin juga menyambut baik adopsi teknologi ini. Oleh karena itu, penelitian yang sedang berlangsung mengeksplorasi bagaimana ZKP dapat menawarkan layanan yang lebih canggih dalam berbagai bidang kehidupan sehari-hari kita dibandingkan dengan metode yang sudah ada, dan lebih banyak kasus penggunaan akan terus ditemukan di masa depan.
Dalam bagian ini, kami menyediakan analisis berbasis data tentang mengapa tren utama dalam industri ZK berubah dari infrastruktur ke aplikasi. Di Bagian 4.1, kami mengeksplorasi mengapa ZKApps adalah tren menjanjikan berikutnya, berdasarkan tren investasi tahun 2024. Dan di Bagian 4.2, kami meneliti bagaimana permintaan klien untuk ZKApps aktual telah meningkat, menggunakan data on-chain sebagai bukti.
Ketika memeriksa sejarah investasi dalam industri ZK, jelas bahwa sebagian besar investasi substansial telah diarahkan ke infrastruktur ZK (yaitu, ZK L1/L2s, Akselerasi perangkat keras), termasuk proyek-proyek seperti zkSync, Starknet, Aleo, dan Cysics. Investasi kumulatif untuk pasar ini telah melampaui $1 miliar, dengan banyak proyek bersiap-siap meluncurkan produk dalam beberapa kuartal mendatang. Tren ini berlanjut hingga tahun 2024, seperti yang terlihat dari kinerja kuat dari 5 kesepakatan penggalangan dana terkait ZK teratas (Gambar 2), empat di antaranya menerima investasi melebihi $15 juta. Perlu diperhatikan, empat dari 5 kesepakatan teratas terkait dengan lapisan prover, sementara satu terkait dengan solusi L2.
Mengapa lapisan pembuktian menerima begitu banyak perhatian? Seperti yang dijelaskan di Bagian 3, lapisan pembuktian adalah komponen kritis yang mendukung permintaan yang meningkat untuk ZKPs dengan memungkinkan individu dengan perangkat lemah untuk berpartisipasi dalam proses pembuatan dan verifikasi ZKP. Permintaan yang meningkat ini untuk lapisan pembuktian menunjukkan peningkatan signifikan permintaan untuk ZKPs, menunjukkan bahwa lebih banyak orang ingin menghasilkan transaksi dari penggunaan ZK L1/L2s.
Gambar 2: Tren Investasi ZK 2024
Sumber: Cointelegraph, The Block, Ocular VC
Ada dua kemungkinan interpretasi untuk peningkatan permintaan transaksi pada rantai ZK L1/L2. Yang pertama adalah bahwa permintaan untuk ZKApps telah tumbuh, menyebabkan lebih banyak transaksi dikirimkan ke rantai ZK dasar. Yang kedua adalah bahwa volume transfer pada rantai ZK telah meningkat secara signifikan karena peluncuran mainnet ZK L1/L2 selama dua tahun terakhir, yang mengakibatkan peningkatan jumlah transaksi. Terlepas dari interpretasi mana yang benar, prospek ZKApps tetap positif. Pada kasus pertama, itu menandakan bahwa lebih banyak orang ingin menggunakan ZKApps. Pada kasus kedua, itu menunjukkan bahwa semakin banyak orang menggunakan rantai ZK dasar dan ekosistem serta infrastruktur semakin matang, lingkungan yang kondusif untuk mengembangkan ZKApps sedang dibangun.
Sekarang, mari langsung konfirmasi peningkatan permintaan untuk ZKApps melalui analisis data on-chain. Seseorang dapat mengamati bahwa biaya yang terakumulasi digunakan dalam proses verifikasi ZKP selama 1,5 tahun terakhir, telah melebihi $198 juta, menunjukkan peningkatan permintaan ZKP yang signifikan dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Lebih penting lagi, sebagian besar peningkatan berasal dari meningkatnya permintaan untuk ZKApps. Setelah memecah penggunaan biaya verifikasi ZKP menjadi infrastruktur dan ZKApps, kami menemukan bahwa pangsa ZKApps, yang sebelumnya 40%, telah meningkat menjadi 70-80% pada tahun 2024. Data ini menjadi bukti bahwa lonjakan permintaan ZKP baru-baru ini terutama berasal dari ZKApps.
Gambar 3: Dinamika Biaya Verifikasi ZKPs
Sumber: dune.xyz@nebra, Ocular VC
Sejauh ini, kita telah menjelajahi apa itu ZKApps, mengidentifikasi kasus penggunaan kunci untuk diperhatikan, dan mendiskusikan mengapa tren utama dalam industri ZK tampaknya beralih dari infrastruktur ke aplikasi. Kehidupan dari ZKApps ini, tentu saja, bergantung pada kemajuan teknologi yang membuatnya praktis dan layak. Sebelumnya, kita mencatat bahwa infrastruktur ZK telah cukup matang, dan ZKApps yang memanfaatkan teknologi ini dengan tepat akan menjadi umum dalam industri Blockchain/Web3 dalam beberapa tahun mendatang. Jadi, kemajuan khusus apa yang telah membuat hal ini menjadi mungkin, dan apa lagi yang akan datang?
Hal pertama yang harus dibahas adalah kemajuan dalam sistem pembuktian ZK. Mengingat kompleksitas yang terlibat, bagi mereka yang tidak memiliki latar belakang teknis, seringkali buram proses mana yang menggunakan jenis teknologi kriptografi apa dan bagaimana peningkatannya telah meningkatkan sistem pembuktian ZK. Dengan demikian, di bagian ini, kami menyoroti kemajuan penting dalam sistem pembuktian ZK bersama dengan metafora yang mudah dipahami. Singkatnya, kemajuan ini telah membawa dua manfaat utama: "Peningkatan fungsionalitas yang didukung" dan "Optimalisasi proses komputasi".
*Bagi pembaca yang ingin memeriksa detail lengkap tentang siklus hidup sistem bukti ZK dan kemajuan dalam setiap proses tertentu, silakan lihat Lampiran.
Mendukung lebih banyak fungsionalitas: Bahasa Khusus Domain (DSL)
Bahasa pemrograman yang spesifik untuk domain (DSLs) pada sistem pembuktian ZK adalah bahasa pemrograman khusus yang dirancang untuk menangani tugas-tugas tertentu dalam ekosistem ZK. Bahasa-bahasa ini memperkaya pembuatan ZKP dengan menyediakan sintaksis dan fungsionalitas yang disesuaikan yang dioptimalkan untuk operasi ZK. DSL seperti Leo, Zinc, Cairo, Noir, dan ZoKrates saat ini sedang diteliti dan dikembangkan untuk mendukung lebih banyak fungsionalitas, seperti variabel yang dapat berubah, pernyataan if, dan array.
Ini mirip dengan situasi di mana Bob perlu membuktikan kepada Alice bahwa dia membuat kue dengan resep yang sah, tanpa mengungkapkannya. Hal pertama yang harus dilakukan Bob adalah membuat resepnya sendiri. Resep tersebut harus mencakup semua langkah-langkah tingkat tinggi dan bahan yang diperlukan untuk membuat kue (misalnya, membuat adonan dengan bahan-bahan, kemudian memanggangnya). Akan bagus jika Bob dapat menggunakan bahan-bahan dan keterampilan memasak yang lebih trendi dalam resepnya (Gambar 4)!
Gambar 4: DSL Mendukung Lebih Banyak Fungsionalitas untuk ZKPs
Sumber: DALL E, Penelitian Presto
Mengoptimalkan proses komputasi: Arithmetization, Proof System (IOP+FCS)
Setelah menulis program dengan DSL, program tersebut menjalani proses seperti Arithmetization dan Proof System (terdiri dari Interactive Oracle Proof (IOP), dan Functional Commitment Scheme (FCS)) untuk dikonversi menjadi ZKPs. Tantangan umum dalam proses ini adalah meminimalkan beban komputasi, agar proses generasi dan verifikasi ZKP dapat diakses oleh lebih banyak orang.
Di antara upaya untuk mengurangi beban komputasi, yang paling mudah dipahami adalah pengurangan ukuran lapangan dalam Sistem Proof. Di sini, ukuran lapangan mengacu pada ukuran lapangan matematika yang digunakan dalam proses generasi ZKP. Dalam kata-kata sederhana, ini mewakili jumlah total nilai yang mungkin digunakan untuk membuat kode rahasia; ukuran lapangan yang lebih besar membuat lebih sulit bagi seseorang untuk menebak kode tetapi membutuhkan waktu lebih lama untuk dibuat. Sistem bukti kriptografi terkenal seperti Groth16, Plonk, dan Halo2, yang bahkan orang yang tidak terbiasa dengan ZKP mungkin pernah mendengarnya, menggunakan ukuran lapangan 256 bit. Namun, dengan kemajuan teknologi, sistem bukti terbaru seperti Goldilocks dan Plonky3 menggunakan ukuran lapangan 31 hingga 64 bit tanpa mengorbankan keamanan. Sistem bukti mutakhir, Binius, telah secara signifikan meningkatkan kecepatan komputasi dengan hanya menggunakan 1 bit (nol dan satu) sebagai ukuran lapangannya.
Kemajuan teknologi kedua yang akan dibahas adalah pengembangan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi. Sementara kemajuan dalam sistem pembuktian ZK dioptimalkan dan menyederhanakan proses pembuatan dan verifikasi bukti dengan mengurangi jumlah komputasi yang diperlukan, infrastruktur pembuktian terdesentralisasi memungkinkan individu untuk mengalihkan kekuatan komputasi yang intens untuk menghasilkan ZKP.
Saat ini, terdapat dua metode utama dalam mengimplementasikan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi di industri ZK. Metode pertama melibatkan rantai berbasis ZK membangun lapisan pembuktian internalnya sendiri, dan metode kedua adalah dengan mengoperasikan lapisan pembuktian yang dapat ditugaskan dari berbagai rantai dan aplikasi.
Lapisan Prover Internal
Untuk metode lapisan prover In-house, entitas generasi ZKP (yaitu, prover) tunduk pada rantai tertentu. Engsel terbesar dari lapisan prover In-house adalah proses bootstrapping: Karena tidak ekonomis bagi pengembang rantai untuk dilengkapi dengan perangkat pembuktian ZK untuk menyediakan lapisan prover yang mulus untuk semua pengguna jaringan (pendekatan ini juga berdampak negatif pada keselamatan dan kelangsungan hidup jaringan), biasanya mereka menggunakan protokol yang menarik individu atau kelompok dengan daya komputasi untuk berpartisipasi dalam lapisan prover dengan menawarkan imbalan dalam bentuk token asli.
Contoh representatif dari proyek yang mengoperasikan lapisan prover internal adalah Aleo, blockchain ZK Layer 1. Mirip dengan PoW di Bitcoin, Aleo mengharuskan provers untuk menghasilkan ZKP yang memenuhi ambang batas tertentu (yaitu, "Target Bukti") untuk setiap blok. Jika jumlah bukti yang terakumulasi melebihi "Target Coinbase", hadiah coinbase (token Aleo) dibagi di antara provers pro-rata berdasarkan kontribusi mereka. Protokol proof-of-mining ini dapat mendorong pengembangan perangkat lunak dan perangkat keras yang lebih cepat untuk ZKP & mendesentralisasikan ekosistem prover karena distribusi hadiah prover yang luas.
Lapisan Prover yang Dioutsourcing
Di sisi lain, lapisan prover outsourcing terletak di luar blockchain; dan menyediakan daya komputasi atas permintaan dari berbagai rantai berbasis ZK dan ZKApps. Anda dapat memikirkan blockchain modular seperti Celestia, tetapi dengan fungsi generasi ZKP. Lapisan prover outsourcing ini biasanya dioperasikan dalam bentuk "pasar prover": di mana klien mengajukan transaksi mereka yang membutuhkan generasi ZKP, sementara provers menawar untuk menawarkan layanan pembuktian mereka, termasuk kapasitas dan biaya mereka untuk menghasilkan ZKP.
Contoh representatif dari proyek-proyek yang saat ini mengoperasikan lapisan prover yang dioutsourcing termasuk =nil dan Gevulot. =nil mempertahankan buku pesanan untuk setiap sirkuit dengan pesanan beli dari pengguna dan pesanan jual dari prover. Penemuan harga untuk menghasilkan bukti dikelola melalui mekanisme buku pesanan ini. Gevulot beroperasi dengan cara PoS: ia memerlukan prover untuk menyetor taruhan dan menyelesaikan tugas bukti beban kerja untuk bergabung. Selain dari sistem penawaran, pekerjaan pembuatan bukti secara acak dialokasikan menggunakan fungsi acak yang dapat diverifikasi (VRF) untuk memastikan keadilan.
Namun, metode lapisan penyedia yang di-outsourcing juga memiliki kekhawatiran utama, yaitu kesulitan dalam menjaga privasi end-to-end karena data transaksi yang termasuk dalam permintaan bukti diserahkan kepada penyedia sementara tidak tersegel. Untuk mengatasi masalah ini, proyek seperti Marlin dan zkPass memanfaatkan enclave (lingkungan eksekusi yang aman dan terisolasi yang melindungi integritas data) untuk memastikan tidak ada kebocoran privasi dalam proses pembangkitan ZKP.
Gambar 5: Gambaran Infrastruktur Pembuktian Terdesentralisasi
Sumber: Presto Research
Sejauh ini, kami telah memeriksa lanskap adopsi keseluruhan industri ZK, manfaat yang dapat dibawa oleh ZKApps, bukti mengapa tren utama dalam industri ZK berubah dari infrastruktur menjadi ZKApps, dan kemajuan teknologi yang akan mendukung munculnya ZKApps. Pengembangan sistem bukti kriptografi dan infrastruktur pembuktian terdesentralisasi telah membuka jalan bagi ZKApps untuk digunakan dengan lebih cepat dan terjangkau, mendekatkan teknologi zero-knowledge kepada kehidupan sehari-hari.
Industri Blockchain/Web3 sering menghadapi kritik karena mengembangkan teknologi yang terlalu dibesar-besarkan yang bertujuan untuk menarik investor tanpa mempertimbangkan permintaan pasar yang sebenarnya. Untuk mengatasi kritik ini, pengembang harus memajukan teknologi dengan cara yang benar-benar meningkatkan kehidupan kita; Namun, sama pentingnya bagi kita, pengguna, untuk terus menilai di bidang mana teknologi ini dapat diterapkan secara efektif. Kami berharap artikel ini memberikan pemahaman yang luas kepada pembaca tentang ZKP dan ZKApps, dan memancing lebih banyak DYORs terhadap industri ini.
Dalam seri kolaborasi Presto Research & Ocular VC yang akan datang, kami akan membahas daftar proyek terkini terkait ZK (misalnya, privacy roll-ups, client-side proving, privacy-preserving prover layers) baik dari sisi infrastruktur maupun aplikasi, yang siap diluncurkan berdasarkan kemajuan teknologi yang telah kami sebutkan dalam artikel ini. Tetap terhubung!
Artikel ini dicetak ulang dari [Focal Point - Newsletter Web3 Ocular], Meneruskan Judul Asli 'ZKApps 101: Tinjauan dan Outlook dari Lanskap ZKApps', Semua hak cipta milik penulis asli [YIWEI]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
Penolakan Tanggung Jawab Tanggung jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.