zk-SNARK

Een zk-SNARK werkt door een computationele bewering, zoals "ik ken een geldige witness die aan dit circuit voldoet", om te zetten in een reeks polynoomvergelijkingen die op één willekeurig punt gecontroleerd kunnen worden in plaats van stap voor stap. Deze compressie maakt het bewijs "succinct": een verifier voert slechts een handvol elliptic-curve pairing-berekeningen uit, waardoor het controleren van een bewijs milliseconden duurt, zelfs als de onderliggende berekening duizenden stappen omvatte.

De meeste zk-SNARK-schema's vereisen een trusted setup ceremony, een eenmalig proces dat publieke parameters genereert die worden gebruikt om elk toekomstig bewijs op te bouwen en te controleren. Deelnemers dragen willekeurige waarden bij en moeten hun deel daarna vernietigen; als slechts één deelnemer eerlijk is, blijft de setup veilig, maar een volledig gecompromitteerde ceremonie zou theoretisch valse bewijzen mogelijk kunnen maken. Dit is de belangrijkste afweging ten opzichte van het nieuwere zk-STARK-formaat, dat elke trusted setup vermijdt ten koste van grotere bewijsomvang.

In de praktijk maken zk-SNARKs twee heel verschillende toepassingen mogelijk. Zcash was de pionier voor shielded transactions, waarbij wordt bewezen dat een overdracht geldig, correct gefinancierd en niet dubbel uitgegeven is, zonder de afzender, ontvanger of het bedrag prijs te geven. Daarnaast gebruiken zk-Rollups zk-SNARKs om duizenden Layer-2-transacties te bundelen in één compact bewijs dat naar de basisketen wordt gestuurd, wat de gaskosten verlaagt terwijl de beveiliging van de basisketen behouden blijft.

De techniek bouwt voort op het bredere concept van een zero-knowledge proof, met toevoeging van succinctheid en non-interactiviteit, zodat bewijzen eenmalig gegenereerd en onafhankelijk door iedereen geverifieerd kunnen worden, zonder verder contact tussen prover en verifier.