什么是ZK-Starks及其优势？

ZK-STARKS可以在没有信任的设置的情况下增强区块链隐私和可扩展性，提供后量子安全性并实现私人交易和智能合同的完整性。

2025/04/08 00:29

ZK-Starks或零知识可扩展的知识透明参数代表了加密证明领域的重大进步。它们是一种零知识证明，允许一个方向另一方证明陈述是正确的，而无需揭示声明本身有效性以外的任何信息。由于其潜力增强区块链网络中的隐私性和可扩展性的潜力，这项技术引起了加密货币社区的关注。

什么是ZK-Starks？

ZK-Starks是零知识证明的一种形式，由于其可扩展性和透明度而引人注目。与其他零知识证明（例如ZK-SNARKS）不同， ZK-Starks不需要值得信赖的设置。这意味着不需要生成一组参数的初步阶段，这可能会受到损害。取而代之的是， ZK-Starks依靠公开可验证的随机性，使它们更安全和透明。

ZK-Starks如何工作？

ZK-Starks的操作涉及多个关键步骤。首先，供者会生成一个证明正确执行某个计算的证明。然后，验证者验证了此证明，验证者可以确认计算的正确性，而无需知道计算本身的细节。该过程基于多项式承诺和FRI（快速的Reed-Solomon Interactive Oracle的接近度证明）协议，可以有效地验证大型计算。

ZK-Starks的优势

ZK-Starks提供了几种优势，使它们特别吸引了在区块链和加密货币应用中使用。

• 可伸缩性： ZK-Starks最重要的优势之一是它们的可扩展性。他们可以有效地处理大型计算，使其适合在可扩展性是关键问题的区块链网络中使用。 ZK-Starks的验证时间随计算的大小而对数增长，这比其他零知识证明是一个显着改善。

• 透明度：如前所述， ZK-Starks不需要信任的设置。这种透明度对于系统对系统的信任至关重要的区块链应用至关重要。缺乏可信赖的设置意味着没有单一的故障可以损害系统的安全性。

• Quantum后安全性： ZK-Starks旨在保护量子计算攻击。在量子计算机对许多当前加密系统构成潜在威胁的时代，这是一个重要的优势。对哈希功能和多项式承诺的依赖使ZK-Starks对量子攻击有抵抗力。

• 隐私： ZK-Starks在区块链网络上启用私人交易。用户可以证明事务有效，而无需揭示有关交易本身的任何敏感信息。这样可以增强用户的隐私，并可以帮助防止监视和数据泄露。

ZK-Starks在加密货币中的应用

ZK-Starks在加密货币空间内具有多个潜在的应用。最有前途的之一是它们在第2层缩放解决方案中使用。这些解决方案旨在通过处理链离交易，然后将它们安置在主区块链上，从而增加区块链网络的交易吞吐量。 ZK-Starks可用于证明这些离链交易的有效性，以确保它们安全且可验证。

另一个应用程序是私人交易。像Zcash这样的加密货币已经实施了零知识证明以实现私人交易，但是ZK-Starks提供了更可扩展和透明的替代方案。通过使用ZK-Starks ，用户可以享受私人交易的好处，而无需值得信赖的设置。

ZK-Starks也可用于增强智能合约的安全性。通过证明智能合同执行的正确性而没有透露执行细节， ZK-Starks可以帮助防止恶意攻击并确保智能合约系统的完整性。

在区块链网络中实现ZK-Starks

在区块链网络中实现ZK-Starks涉及多个步骤。这是有关如何这样做的详细指南：

• 选择一个ZK-Starks库：有几个可实现ZK-Starks的库，例如Libstark和Cairo 。选择与您的区块链平台兼容的库，并满足您的特定需求。

• 集成库：将所选库集成到您的区块链网络中。这可能涉及修改现有代码库以支持ZK-Starks 。确保集成已安全完成并正确测试库。

• 生成证明：一旦集成了库后，您就可以开始生成ZK-Starks证明。这涉及运行要证明的计算，然后使用库来生成计算正确性的证明。

• 验证证明：需要通过区块链网络上的节点来验证生成的证明。实施验证机制，该机制允许节点检查证明的有效性，而无需知道计算的细节。

• 测试和部署：彻底测试实现，以确保其正常工作正常。测试完成后，将在区块链网络上部署ZK-Starks系统。

挑战和考虑因素

尽管ZK-Starks提供了许多优势，但仍有一些挑战和考虑因素要牢记。一个挑战是实施ZK-Starks的复杂性。该技术仍然相对较新，对于不熟悉它的开发人员可能会有学习曲线。此外， ZK-Stark产生的证据可能大于其他零知识证明产生的证明，这可能会影响系统的效率。

另一个考虑因素是需要足够的计算资源。生成和验证ZK-Starks的证明可以是计算密集的，这可能需要大量资源。对于较小的区块链网络或计算能力有限的用户，这可能是一个障碍。

常见问题

问：ZK-Starks与ZK-SNARKS相比如何？

答： ZK-Starks和Zk-Snarks都是零知识证明的类型，但它们具有一些关键差异。 ZK-Starks不需要值得信赖的设置，使它们更透明和安全。它们也更可扩展，并且对量子计算攻击具有抵抗力。但是， ZK-SNARK可以生成较小的证明，这在某些应用程序中可能更有效。

问：可以与任何区块链平台一起使用ZK-Starks吗？

答： ZK-Starks可以与大多数区块链平台集成在一起，但是特定的实现可能会根据平台的架构和要求而有所不同。有些平台可能对ZK-Starks具有内置的支持，而另一些平台可能需要自定义集成。

问：是否有在加密货币中使用ZK-Stark的现实示例？

答：是的，有几个项目正在探索加密货币中ZK-Starks的使用。例如， Starkware正在努力将ZK-Starks整合到以太坊中，以提高其可扩展性和隐私性。另一个项目物质实验室是使用ZK-stark为称为ZKSYNC的以太坊开发2层缩放解决方案。

问：使用ZK-Starks有哪些潜在风险？

答：虽然ZK-Starks提供了许多好处，但也有一些潜在的风险考虑。一种风险是技术的复杂性，如果无法正确完成，这可能会导致实施错误。另一个风险是生成和验证证明所需的计算资源，这可能是某些用户的障碍。此外，在某些情况下，更大的证明尺寸可能会影响系统的效率。