Was ist das Sapling-Upgrade von ZCash? Alles, was Sie wissen müssen

ZCash Schössling

ZCash ist eine der beliebtesten datenschutzorientierten Kryptowährungen, die heute verfügbar sind. Es ist ein Open-Source-Projekt, das die erste groß angelegte Kryptowährungsimplementierung von zk-SNARKs ist, der fortschrittlichen Zero-Knowledge-Proof-Technologie (ZKP), die anonyme geschützte Transaktionen im Netzwerk ermöglicht.

Eines der wesentlichen Probleme, mit denen datenschutzorientierte Kryptowährungen wie ZCash und Monero konfrontiert sind, besteht darin, dass ihre verbesserten kryptografischen Designs zur Verschleierung von Transaktionsinformationen in einem öffentlichen Hauptbuch viel umständlicher sind als typische kryptografisch signierte Transaktionen. Daher belasten ihre Blockchains den Speicher und sind für Benutzer, insbesondere für mobile Benutzer, nicht so praktisch.

ZCash Schössling

Setzling ist ein beeindruckendes Upgrade für das ZCash-Netzwerk, das sich hauptsächlich auf die Verbesserung der Effizienz von zk-SNARKs für abgeschirmte Transaktionen konzentriert. Sapling wurde am 29. Oktober 2018 im Block 419.200 aktiviert und summt seitdem mit.

Hintergrundinformationen zu ZCash und zk-SNARKs

ZCash wurde 2016 vom Gründer veröffentlicht Zooko Wilcox und hat sich neben Monero schnell zu einer der führenden Kryptowährungen für den Datenschutz entwickelt. ZCash basiert auf einigen der fortschrittlichsten verfügbaren Kryptografien, die als wissensfreie Beweise bekannt sind. Die ZKP-Integration von ZCash konzentriert sich explizit auf eine Form, die als zk-SNARKs bekannt ist und bei einer Vielzahl von Gruppen zu einem beliebten Thema geworden ist und als “Kryptomagie” bezeichnet wurde.

Was sind Zero-Knowledge-Beweise?

Lesen Sie: Was sind wissensfreie Beweise??

ZCash ist die erste große Implementierung von zk-SNARKs im Netzwerkmaßstab. Die Abkürzung zk-SNARKs steht für „Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge“ und ist eine besondere Form von Zero-Knowledge-Beweisen. Die Verwendung eines zk-SNARK ermöglicht es einem Prüfer, einem Prüfer zu beweisen, dass eine Aussage über bestimmte Informationen wahr ist, ohne dem Prüfer Einzelheiten zu den Informationen mitteilen zu müssen.

Die Implementierung von zk-SNARKs durch ZCash erfolgt mit kryptografischen Transaktionen. In einer öffentlichen und transparenten Blockchain wie Bitcoin werden Transaktionen anhand der Absender- / Empfängeradressen sowie der Eingabe- und Ausgabewerte als Teil des UTXO-Modells validiert. ZCash ist ebenfalls eine öffentliche Blockchain, ermöglicht jedoch geschützte Transaktionen, bei denen zk-SNARKs verwendet werden, um nachzuweisen, dass die für die Gültigkeit einer Transaktion erforderlichen Bedingungen erfüllt sind, ohne dass Angaben zum Absender, Empfänger oder übertragenen Betrag gemacht werden.

ZK-Snarks Guide

Lesen Sie: Was ist zk-SNARKs?

Es ist wichtig zu beachten, dass geschützte Transaktionen nicht die Standardeinstellung in ZCash sind und absichtlich anstelle der transparenten Standardadressen ausgewählt werden müssen.

Damit ein zk-SNARK-Beweis als gültig angesehen werden kann, muss er drei Eigenschaften enthalten:

  1. Die Eingabewerte summieren sich zu den Ausgaben für die abgeschirmte Transaktion.
  2. Der Absender beweist, dass er über den entsprechenden privaten Schlüssel der Eingaben verfügt.
  3. Private Ausgabenschlüssel sind mit der gesamten Transaktion verknüpft, sodass Dritte die Transaktion nicht mehr ändern können, wenn sie die privaten Ausgabenschlüssel nicht kennen.

Geschirmte Transaktionen müssen auch das für zk-SNARKs verwendete Festschreibungsschema erfüllen, bei dem – ähnlich wie beim Konzept der Schlüsselbilder in Monero – Nullifizierer von Verpflichtungen nicht wiederverwendet werden können und jeder eindeutige Nullifizierer in jedem Knoten im Blockchain-Netzwerk gespeichert wird, um dies sicherzustellen Dies. Einige andere Behauptungen müssen ebenfalls als wahr erwiesen werden, wie beispielsweise jede Eingabenotiz, die eine offenbarte Verpflichtung erfordert, und dass Kollisionen zwischen Ausgabe-Nullifizierern mit anderen Nullifizierern rechnerisch nicht durchführbar sind.

ZCash verwendet auch eine Reihe von Test- und Überprüfungsschlüsseln zum Überprüfen und Erstellen von Proofs. Umstritten erfordert dies a vertrauenswürdiges Setup (in ZCash als öffentliche Parameterzeremonie bezeichnet), bei der die Schlüssel öffentlich generiert und mit allen Netzwerkteilnehmern geteilt werden. Für das vertrauenswürdige Setup von ZCash mussten die Teilnehmer gleichzeitig ein öffentliches / privates Schlüsselpaar generieren und anschließend den privaten Schlüssel zerstören. Der öffentliche Schlüssel ist der öffentliche Parameterschlüssel, mit dem Bergleute geschützte Transaktionen überprüfen und Benutzer zum Erstellen geschützter Transaktionen verwenden. Das Problem mit dem vertrauenswürdigen Setup-Design besteht darin, dass die böswillige Entität, wenn ein Angreifer den privaten Schlüssel verwendet, gefälschten ZCash erstellen kann, der für das Netzwerk gültig erscheint. Der Angreifer kann jedoch die Anonymität im Netzwerk nicht gefährden.

Natürlich gibt ein solches Problem vielen Anlass zur Sorge, weshalb ZCash in diesem Bereich umfassend war Detaillierung der Zeremonie ein Höchstmaß an Sicherheit zu bieten.

Das Proof-Generierungsmodell in ZCash mit zk-SNARKs lässt sich leicht überprüfen, überträgt jedoch den größten Teil der Berechnungen an den Ersteller einer abgeschirmten Transaktion. Infolgedessen sind abgeschirmte Transaktionen sehr umständlich, da der Vorgang 40 oder mehr Sekunden dauern und 1 GB Arbeitsspeicher erfordern kann. Schwere Fälle von geschützten Transaktionen dauerten bis zu 7 Minuten und benötigten 3 GB Speicher. Es ist wichtig zu beachten, dass geschützte Transaktionen nicht die Standardeinstellung in ZCash sind, hauptsächlich aufgrund dieser Überlegung. Transparente Adressen sind die Standardeinstellung, und Benutzer müssen geschützte Transaktionen auswählen, um zk-SNARKs absichtlich zu verwenden.

Die wichtigste Erkenntnis aus der Analyse der Verwendung von zk-SNARKs in ZCash besteht darin, dass Transaktionsdetails vollständig anonym und in der öffentlichen Blockchain verschlüsselt sind. Die Auswirkungen sind enorm und können in allen Bereichen von Nutzen sein anonyme Blockchain-basierte Abstimmungsschemata zur dezentralen Identitätsprüfung.

Bäumchen-Upgrade

Setzling wurde 2016 konzipiert und als Haustierprojekt gestartet, das sich zu einem umfassenden innovativen Upgrade auf eine hoch entwickelte Anonymitätstechnologie im ZCash-Blockchain-Netzwerk entwickelte. Das Hauptproblem bei Sapling-Adressen ist die sperrige Natur von zk-SNARKs und entsprechend abgeschirmte Transaktionen im Netzwerk. Sapling verbessert die Effizienz der Erstellung von zk-SNARK-Proofs, um die potenzielle Akzeptanz der Kryptowährung zu erweitern.

Insbesondere erforderte Sapling ein weiteres vertrauenswürdiges Setup (Zeremonie zur Generierung öffentlicher Parameter), das auch vom ZCash-Team verbessert werden sollte. Die Powers of Tau-Zeremonie fand zwischen November 2017 und April 2018 und ZCash statt abgeschlossen die Multi-Party-Berechnung (MPC) für Sapling im Mai zur Fertigstellung der Sapling-zk-SNARK-Parameter.

Durch das Bäumchen wird der Zeit- und Speicherbedarf für die Erstellung von zk-SNARKs drastisch reduziert. gemäß Für ZCash verringerte sich der Zeitbedarf für die Erstellung einer abgeschirmten Transaktion um 90 Prozent und der Speicherbedarf um 97 Prozent. Dies bedeutet, dass abgeschirmte Transaktionen mit nur 40 MB Speicher in wenigen Sekunden ausgeführt werden können.

Durch das Sapling konnte auch die Hardware, die den zk-SNARK-Proof erstellt, unabhängig von der Hardware sein, die die Transaktion signiert, was den Benutzern viel mehr Flexibilität beim Senden abgeschirmter Transaktionen bietet. Verbesserte Schlüssel, die als vollständige Anzeigeschlüssel bezeichnet werden, ermöglichen es geschützten Adressbesitzern auch, eingehende und ausgehende Transaktionsdetails anzuzeigen, ohne ihren privaten Ausgabenschlüssel zu gefährden. Schließlich integrierte Sapling auch die BLS12-381 elliptische Kurve, die die bestehende elliptische Barreto-Naehrig-Kurvenkonstruktion verbessert. Die neue Implementierung der elliptischen Kurve ist effizienter als die zuvor verwendete und verbessert die Leistung und Verifizierungszeit von zk-SNARK-Proofs.

Das erfolgreiche Upgrade auf Sapling hat einige wichtige Auswirkungen auf die Zukunft des ZCash-Kryptowährungsnetzwerks. Eines der Hauptziele der ZCash-Entwickler – as artikuliert von Sean Bowe – soll abgeschirmte Transaktionen so billig und praktisch machen, dass alle Benutzer sie als Standardeinstellung von ZCash nutzen können. Dies würde es ZCash ermöglichen, einen größeren Entwurfsraum zu haben – wie in Bitcoin -, in dem bessere Anwendungen und Funktionen auf der Protokollschicht aufgebaut werden können.

Das Bäumchen ist ein wichtiger Schritt, um die Hindernisse für die Verwendung von ZCash abzubauen und seine Stärken mit Privatsphäre hervorzuheben. Die Effizienzverbesserungen von Sapling machen geschützte ZCash-Transaktionen auf Mobilgeräten möglich und beschränken sie nicht auf bestimmte Benutzer von Desktop-Hardware. Darüber hinaus ist die Integration geschützter ZCash-Transaktionen an Börsen und für Anbieter jetzt viel praktikabler.

Datenschutzorientierte Münzen im Trend zu mehr Praktikabilität für Benutzer

Das Sapling-Upgrade von ZCash spiegelt eine ähnliche Effizienzverbesserung für das datenschutzorientierte Kryptowährungsnetzwerk Monero wider. Monero hat kürzlich Bulletproofs – eine Form von Zero-Knowledge-Proofs – in sein Protokoll integriert, und die daraus resultierenden Verbesserungen bei Transaktionsgröße und Gebühren waren immens. Transaktionsgrößen und Gebühren gingen um mehr als zurück 95 Prozent, und das Upgrade war ein voller Erfolg, ähnlich wie bei Sapling.

Datenschutz-Kryptowährungen

Lesen Sie: Datenschutzmünzen: Anfängerleitfaden für anonyme Kryptowährungen

Das Sapling-Upgrade und das kugelsichere Upgrade von Monero stellen einen wachsenden Trend datenschutzorientierter Kryptowährungen dar, der die Effizienz ihrer einst umständlichen Transaktionen zur Wahrung der Anonymität erhöht. Durch die Reduzierung der Probleme bei Transaktionsgröße, Erstellungsgeschwindigkeit und Transaktionsgebühren treten diese Netzwerke in eine neue Entwicklungsphase ein, in der sie sich darauf konzentrieren, die Grundlage für benutzerfreundliche Anwendungen und mobile Allgegenwart zu schaffen.

Die Folgen sind nicht zu unterschätzen. Die Verbesserung des Entwurfsraums dieser anonymen Kryptowährungen ist für viele Benutzer außerordentlich attraktiv, die nicht mit der Verwendung komplexerer Kryptowährungen vertraut sind, aber dieselben Datenschutzwerte wie die Entwickler haben. Darüber hinaus können Händleranbieter mit anonymen Transaktionen interagieren, und die Gebühren können so niedrig sein, dass anonyme Mikrozahlungen Realität werden.

Datenschutz und Sicherheit werden wahrscheinlich das Hauptaugenmerk anonymer Kryptowährungen sein, da es sich um eine sich ständig weiterentwickelnde Anstrengung handelt, aber ihre jüngste Neigung, sich auf Effizienz zu konzentrieren, ist ein vielversprechendes Zeichen.

Mike Owergreen Administrator
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