Биткойн становится более масштабируемым благодаря доказательствам с нулевым знанием
При всей пользе, которую приносит биткойн, он также обладает общепризнанной проблемой масштабируемости. Биткойн может обрабатывать только ограниченное количество транзакций в одном блоке и, по состоянию на 17 августа 2022 года, может обрабатывать около пяти транзакций в секунду, что по сравнению с большинством других блокчейнов является низким показателем. Фактор, ограничивающий масштабируемость, кроется в криптографическом алгоритме биткойна.
Алгоритм цифровой подписи на основе эллиптической кривой (ECDSA) — это основной криптографический алгоритм, на котором работает биткойн и который гарантирует, что только законный владелец может получить доступ к своим средствам и управлять ими. В настоящее время проверка ECDSA, подписи Биткойна, позволяющей проводить транзакции и отправлять Биткойн (BTC), неэффективна и ограничивает масштабируемость блокчейна Биткойна. Потенциальным решением является использование технологии доказательства нулевого знания (ZKP), обеспечивающей более высокую степень конфиденциальности и безопасности.
В недавнем документе Starkware представлен метод эффективной проверки ECDSA из экосистемы STARK, что потенциально позволяет решить трилемму блокчейна Биткойна — т.е. одновременно достичь масштабируемости, безопасности и децентрализации.
.
Основы технологии
ЗКП — это криптографическая техника, которая позволяет доказывающему подтвердить утверждение другого человека без подтверждающих данных. ZKP — это криптографические протоколы, которые не допускают третьих лиц к частной жизни пользователей. ZKP также могут быть полезным строительным блоком для многих криптографических протоколов, обеспечивая соблюдение участниками спецификаций протокола. Конфиденциальность и масштабируемость повышаются с помощью ZKP, поскольку раскрываются только определенные данные и транзакции без раскрытия всей информации, которую необходимо доказать.
На основе технологии ZKP, STARKs, или Scalable Transparent Argument of Knowledge, изобретенная компанией Starkware, представляет собой тип технологии криптографического доказательства, которая позволяет передавать данные третьей стороне — например, подписывать транзакции — без раскрытия данных. Она также позволяет переносить вычисления и хранение подтвержденных данных за пределы цепи, что повышает масштабируемость.
STARKs — это квантово-устойчивая система, основанная на хэш-функциях, используемых в Ethereum, а не на эллиптических кривых, применяемых в Bitcoin. Важно отметить, что системы STARKs считаются более совершенными, чем их предшественники, zk-SNARKs, и могут противостоять атакам квантовых компьютеров.
EC-STARKs: Следующий шаг в масштабируемости Биткойна?
Раньше компания Starkware объявила о выпуске токенов управления для своей сети StarkNet — децентрализованного рулона валидности на основе STARK без разрешений, который работает как цепочка второго уровня Ethereum — для дальнейшей децентрализации сети и поддержания технологии STARK как общественного блага. Однако базовая стоимость хранения данных Ethereum ограничивает преимущества масштабируемости технологии. Однако ее применение для блокчейна Bitcoin может стать лучшей платформой для децентрализованных приложений в ближайшем будущем.
EC-STARK представляют собой следующее поколение этой технологии, направленное на повышение масштабируемости и безопасности Биткойна путем замены хэш-функций эллиптическими кривыми — то есть, чтобы уже существующие решения для масштабирования Ethereum были совместимы с Биткойном. С помощью EC-STARK можно запустить внецепочечный протокол для Bitcoin и хранить доказательства в STARK. Проще говоря, Биткойн можно эмулировать внутри STARK, что позволяет строить очень сложные протоколы на токенах, обеспеченных Биткойном, с использованием тех же ключей эллиптической кривой.
Таким образом, использование этой технологии может не только повысить масштабируемость Bitcoin, но и послужить для разработчиков шлюзом для создания DApps на Bitcoin, потенциально создавая конкуренцию Ethereum.