Cách code zk-snarks?

Việc triển khai zk-SNARKs yêu cầu kiến thức chuyên sâu về mã hóa zero-knowledge và các thuật toán liên quan. Dưới đây là một ví dụ đơn giản về cách sử dụng thư viện libsnark trong ngôn ngữ C++ để tạo và xác minh zk-SNARKs:

#include <libsnark/common/default_types/r1cs_ppzksnark_pp.hpp>
#include <libsnark/relations/constraint_satisfaction_problems/r1cs/r1cs.hpp>
#include <libsnark/zk_proof_systems/ppzksnark/r1cs_ppzksnark/r1cs_ppzksnark.hpp>

using namespace libsnark;

int main()
{
    // Khởi tạo cấu trúc PPZK-SNARK
    typedef default_r1cs_ppzksnark_pp snark_pp;
    snark_pp::init_public_params();

    // Tạo các biến và ràng buộc trong hệ R1CS (Rank-1 Constraint System)
    protoboard<FieldT> pb;
    pb_variable<FieldT> a, b, c;
    pb_variable_array<FieldT> input;

    // Tạo các ràng buộc trong hệ R1CS
    pb_variable<FieldT> result = a * b - c;
    pb.add_r1cs_constraint(r1cs_constraint<FieldT>(a, b, result));

    // Chứng minh tính đúng đắn của các ràng buộc bằng zk-SNARKs
    r1cs_ppzksnark_proof<snark_pp> proof = r1cs_ppzksnark_prover<snark_pp>(keypair.pk, pb.primary_input(), pb.auxiliary_input());

    // Xác minh chứng minh sử dụng zk-SNARKs
    bool verified = r1cs_ppzksnark_verifier_strong_IC<snark_pp>(keypair.vk, pb.primary_input(), proof);

    if (verified)
    {
        std::cout << "Proof is valid." << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "Proof is invalid." << std::endl;
    }

    return 0;
}

Trong ví dụ trên, chúng ta sử dụng thư viện libsnark để triển khai zk-SNARKs. Các bước chính bao gồm:

  1. Khởi tạo cấu trúc PPZK-SNARK: Sử dụng default_r1cs_ppzksnark_pp để khởi tạo cấu trúc zk-SNARKs và thiết lập các tham số công khai.
  2. Tạo biến và ràng buộc trong hệ R1CS: Sử dụng protoboard để tạo một hệ R1CS và khai báo các biến và ràng buộc trong hệ.
  3. Chứng minh tính đúng đắn của ràng buộc: Sử dụng r1cs_ppzksnark_prover để tạo chứng minh zk-SNARKs dựa trên khóa công khai và đầu vào.
  4. Xác minh chứng minh: Sử dụng r1cs_ppzksnark_verifier_strong_IC để xác minh tính đúng đắn của chứng minh zk-SNARKs bằng cách sử dụng khóa công khai và đầu vào.

Lưu ý rằng đoạn code trên chỉ là một ví dụ đơn giản và còn rất nhiều khía cạnh và chi tiết cần xem xét khi triển khai zk-SNARKs thực tế.

Dưới đây là một ví dụ đơn giản về đoạn code sử dụng zk-SNARKs để chứng minh rằng một số nguyên dương nằm trong một phạm vi nhất định:

from zksnark import prove, verify

# Tạo một chứng minh sử dụng zk-SNARKs
def create_proof(secret_number, range_start, range_end):
    statement = f"The number {secret_number} is within the range [{range_start}, {range_end}]"
    proof = prove(statement)
    return proof

# Xác minh chứng minh sử dụng zk-SNARKs
def verify_proof(proof, range_start, range_end):
    statement = f"The number is within the range [{range_start}, {range_end}]"
    return verify(statement, proof)

# Sử dụng zk-SNARKs để chứng minh rằng số 5 nằm trong khoảng từ 0 đến 10
secret_number = 5
range_start = 0
range_end = 10

proof = create_proof(secret_number, range_start, range_end)
result = verify_proof(proof, range_start, range_end)

print("Proof verification result:", result)

Trong đoạn code trên, chúng ta sử dụng thư viện zksnark để tạo và xác minh chứng minh sử dụng zk-SNARKs. Các bước chính bao gồm:

  1. Tạo chứng minh (create_proof): Đầu tiên, chúng ta tạo một câu lệnh (statement) mô tả rằng số nguyên dương cần được chứng minh nằm trong khoảng từ range_start đến range_end. Sau đó, chúng ta sử dụng hàm prove để tạo chứng minh (proof) sử dụng zk-SNARKs cho câu lệnh đó.
  2. Xác minh chứng minh (verify_proof): Sau khi có chứng minh, chúng ta sử dụng hàm verify để xác minh tính đúng đắn của chứng minh đó. Chúng ta cung cấp câu lệnh ban đầu và chứng minh cho hàm verify để kiểm tra xem chứng minh có hợp lệ hay không.
  3. Kết quả xác minh (result): Cuối cùng, chúng ta in kết quả xác minh của chứng minh, nó sẽ cho chúng ta biết liệu số 5 có nằm trong khoảng từ 0 đến 10 hay không.

So sánh sự khác nhau:

  • ZK-proofs (Zero-Knowledge Proofs): Là một loại chứng minh không tương tác giữa người chứng minh và người xác minh. Nó cho phép người chứng minh chứng minh tính đúng đắn của một khẳng định mà không tiết lộ thông tin cụ thể về dữ liệu. Tuy nhiên, zk-proofs không cung cấp tính chất succinctness (tính ngắn gọn) như zk-SNARKs hoặc zk-STARKs.
  • ZK-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-interactive Argument of Knowledge): Là một loại zk-proofs giúp chứng minh tính đúng đắn của một câu lệnh mà không cần tương tác với người xác minh. ZK-SNARKs có tính chất succinctness, tức là chứng minh rất ngắn gọn và tốn ít tài nguyên tính toán.
  • ZK-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge): Tương tự như zk-SNARKs, nhưng zk-STARKs có khả năng mở rộng và khả năng xác minh công khai. ZK-STARKs không yêu cầu một phần tử giống như “chìa khóa” như zk-SNARKs, giúp cho việc xây dựng hệ thống zk-STARKs trở nên công khai và tin cậy hơn.

Sự khác biệt chính giữa các loại zk-proofs này nằm ở thuật toán và cách triển khai cụ thể, cũng như tính chất và đặc điểm của từng loại.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *