बिटकॉइन द्वारा शून्य-ज्ञान प्रमाण को कैसे सशक्त बनाया जाएगा

जबकि ब्लॉकचेन इंफ्रास्ट्रक्चर या डीएपी को स्केल करने और सुधारने के लिए शून्य-ज्ञान प्रमाण का उपयोग करने पर बहुत सारी परियोजनाएं काम कर रही हैं, उनमें से ज्यादातर एथेरियम पर बनाई गई हैं। तुलनात्मक रूप से, बिटकॉइन नेटवर्क पर शून्य-ज्ञान प्रमाण लागू करने की संभावनाएं बहुत कम खोजी जाती हैं।

हालांकि, सैद्धांतिक रूप से, शून्य-ज्ञान प्रमाण में गोपनीयता, मापनीयता, सुरक्षा और नवाचार के लिए जगह के मामले में बिटकॉइन नेटवर्क को बेहतर बनाने की बहुत बड़ी क्षमता है।

उदाहरण के लिए, विकेंद्रीकृत आभासी मुद्रा के रूप में, बिटकॉइन सभी लेन-देन की जानकारी संग्रहीत करने के लिए ब्लॉकचेन का उपयोग करता है। इसका मतलब है कि हर कोई इस तरह की जानकारी तक पहुंच सकता है, नेटवर्क को गोपनीयता के जोखिम के साथ छोड़कर। शून्य-ज्ञान प्रमाण ("ZKPs") एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग गोपनीयता सुरक्षा में प्रभावी ढंग से किया जा सकता है। यह एक गणितीय विधि है जिसके द्वारा एक पक्ष (प्रस्तावकर्ता) दूसरे पक्ष (सत्यापनकर्ता) को यह सिद्ध कर सकता है कि कथन के बारे में कोई अतिरिक्त जानकारी प्रकट किए बिना दिया गया कथन सत्य है। ZKPs का उपयोग करके, लेन-देन डेटा को एन्क्रिप्ट किया जा सकता है, जिससे उपयोगकर्ता बिटकॉइन ब्लॉकचेन पर अधिक गोपनीयता के साथ लेनदेन कर सकते हैं।

इसके अतिरिक्त, बिटकॉइन नेटवर्क को वाणिज्यिक उपयोग के लिए अनुपयुक्त माना जाता है क्योंकि इसकी धीमी लेनदेन गति सीमित ब्लॉक आकार और नेटवर्क भीड़ के मुद्दे के कारण होती है। ZKPs बैच प्रोसेसिंग के लिए लेन-देन को बढ़ा कर और सत्यापन के लिए आकार के प्रमाण को कम करके इसे हल करने के लिए नेटवर्क को स्केल करने में मदद कर सकते हैं।

आइए इस क्षेत्र में परिदृश्य और खोजी जाने वाली संभावनाओं पर ध्यान दें।

ZkSNARKs बनाम ZkSTARKS

ZkSNARKs और zkSTARKs शून्य-ज्ञान प्रमाण प्रौद्योगिकी के दो प्रमुख कंपन हैं। दोनों एक पक्ष को किसी भी संवेदनशील जानकारी का खुलासा किए बिना दिए गए बयान की वैधता साबित करने की अनुमति देते हैं। लेकिन वे अपने कामकाज, प्रदर्शन और संभावित उपयोग परिदृश्यों में भिन्न हैं।

ZkSNARKs (ज़ीरो-नॉलेज सक्सेस नॉन-इंटरएक्टिव आर्ग्युमेंट ऑफ़ नॉलेज) एलिप्टिक कर्व क्रिप्टोग्राफी (ECC) पर आधारित है, जिसमें जटिल गणितीय समीकरण शामिल हैं जिन्हें हल करना मुश्किल है। वे प्रोवर या सत्यापनकर्ता के साथ बातचीत किए बिना बेहद छोटे आकार के प्रमाण उत्पन्न कर सकते हैं। ZkSNARKs का उपयोग ज्यादातर क्रिप्टोकरेंसी और गोपनीयता सुरक्षा में किया जाता है।

ZkSTARKs (ज़ीरो-नॉलेज स्केलेबल ट्रांसपेरेंट आर्ग्युमेंट ऑफ़ नॉलेज) एक नए प्रकार की ज़ीरो-नॉलेज प्रूफ तकनीक है। वे बहुत सरल गणितीय ढांचे का उपयोग करते हैं जिसमें अपरिवर्तनीय क्रिप्टोग्राफ़िक हैश फ़ंक्शन और बहुपद प्रक्षेप शामिल हैं, जिससे उन्हें बड़े पैमाने पर अधिक कुशलता से लागू किया जा सकता है।

और zkSNARKs से अलग, zkSTARKs को संभावित रूप से कमजोर भरोसेमंद सेटअप चरण की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे वे अधिक सुरक्षित हो जाते हैं। zkSTARKS को क्वांटम प्रतिरोधी भी माना जाता है।

ZkSTARKs के पास zkSNARKs की तुलना में बड़ा प्रूफ आकार है, लेकिन zkSTARKs के लिए प्रूफ को किसी भी बाहरी पैरामीटर तक पहुंच के बिना किसी के द्वारा सत्यापित किया जा सकता है। इसके अलावा, वे समानांतर प्रसंस्करण और वितरित कंप्यूटिंग का बेहतर समर्थन कर सकते हैं, जिससे उन्हें जटिल कंप्यूटिंग कार्यों को कुशलतापूर्वक संभालने में मदद मिलती है। इसका मतलब है कि zkSNARKs का उपयोग इंटरनेट-ऑफ़-थिंग्स जैसे व्यापक क्षेत्रों में किया जा सकता है।

ZkSTARK भी डेवलपर्स को अधिक जटिल एल्गोरिदम का उपयोग करने और जटिल गणितीय संचालन चलाने की अनुमति देता है, इस प्रकार तकनीकी उन्नयन के लिए अधिक संभावनाएं प्रदान करता है।

चूंकि zkSNARKs को zkSTARKs से आगे विकसित किया गया था, उन्हें गोद लेने के मामले में एक प्रमुख शुरुआत मिली है।

ZkSNARK-आधारित बिटकॉइन प्रोजेक्ट्स की सीमाएँ

उदाहरण के लिए ज़कैश लें। Zcash बिटकॉइन प्रोटोकॉल का एक कोड फोर्क है। यह बिटकॉइन कोर टीम के मौजूदा काम पर बनाता है ताकि संरक्षित लेनदेन को सक्षम किया जा सके जो प्रेषक, प्राप्तकर्ता और राशि को zk-SNARKs का उपयोग करके एन्कोड करता है।

ज़कैश इस तरह काम करता है। सबसे पहले, दो प्रकार के Zcash पते, परिरक्षित और पारदर्शी होते हैं। पारदर्शी पते "टी" से शुरू होते हैं और बिटकॉइन पते के समान व्यवहार करते हैं, ब्लॉकचैन पर पता और संतुलन को उजागर करते हैं। “z” से शुरू होने वाले परिरक्षित पतों में शून्य-ज्ञान प्रमाण द्वारा प्रदान की गई गोपनीयता संवर्द्धन शामिल है।

दूसरे, जब उपयोगकर्ता परिरक्षित पतों के बीच क्रिप्टोकरेंसी भेजते हैं, तो यह साबित करने के लिए एक zkSNARK प्रमाण उत्पन्न होगा कि प्रेषक के पास पर्याप्त मात्रा में क्रिप्टोक्यूरेंसी है जो खर्च नहीं हुई है। इस प्रक्रिया में सार्वजनिक मापदंडों को उत्पन्न करने, हैश की गणना करने और अंकगणितीय सर्किट का निर्माण करने सहित जटिल गणितीय और क्रिप्टोग्राफ़िक संचालन शामिल हैं।

एक zkSNARK प्रमाण उत्पन्न करने में बहुत समय और कंप्यूटिंग शक्ति लगती है, एक zkSNARK प्रमाण को मान्य करना बहुत तेज़ और सरल है। सत्यापनकर्ता को केवल यह जांचने की आवश्यकता है कि लेन-देन की राशि, प्रेषक और प्राप्तकर्ता को जाने बिना ब्लॉकचेन के आम सहमति नियमों के अनुसार लेनदेन संसाधित किया जाता है या नहीं।

इस तरह, zkSNARKs के उपयोग से Zcash को लेन-देन के लिए गुमनामी और सत्यापन करने में मदद मिलती है।

हालाँकि, Zcash द्वारा इस तकनीक के उपयोग की कुछ सीमाएँ हैं। सबसे पहले, बिटकॉइन की तरह, Zcash खर्च न किए गए लेनदेन आउटपुट (UTXO) का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करता है कि कौन से लेनदेन खर्च करने योग्य हैं। इसका मतलब है कि लेन-देन डेटा प्राप्त किया गया है लेकिन केवल जनता से परिरक्षित किया गया है। संरक्षित पतों के बीच लेन-देन के पैटर्न और ट्रैफ़िक का विश्लेषण करके, हमलावर ऐसी जानकारी प्राप्त कर सकते हैं जो उपयोगकर्ताओं की गोपनीयता को कम कर सकती है।

दूसरे, Zcash अपने स्वयं के ब्लॉकचेन को बनाए रखता है, जिससे Zcash को अन्य अनुप्रयोगों के साथ एकीकृत या इंटरैक्ट करना मुश्किल हो जाता है। इसने Zcash के अनुप्रयोग को सीमित कर दिया है और इसके आगे के विकास को बाधित कर दिया है। गोपनीयता-संरक्षण लेन-देन प्राप्त करने में इसकी सफलता के बावजूद, Zcash का उपयोग कम है। इसके अलावा, गोपनीयता-संरक्षण लेनदेन की सार्वजनिक लेनदेन की तुलना में बहुत अधिक लागत है, जो कि Zcash के कम उपयोग और इसकी एक अन्य सीमा के कारणों में से एक है।

बिटकॉइन में ZkSTARKs को लागू करने के प्रयोग और संभावनाएं

ZkSTARKs की विशेषताओं का अर्थ है कि वे बिटकॉइन के लिए अधिक उपयुक्त ZKP तकनीक हो सकते हैं। अत्याधुनिक प्रयोगों में से एक को दीर्घवृत्त-वक्र STARKs या EC-STARKs कहा जाता है। EC-STARKs का उद्देश्य STARKs का उपयोग करके एलिप्टिक कर्व डिजिटल सिग्नेचर एल्गोरिथम (ECDSA) सिग्नेचर के सत्यापन को ऑफ-चेन स्थानांतरित करके बिटकॉइन की मापनीयता और सुरक्षा को बढ़ाना है। हैश फ़ंक्शंस को अण्डाकार वक्रों के साथ बदलकर, EC-STARKS बिटकॉइन के साथ संगत एथेरियम के लिए पहले से मौजूद स्केलेबिलिटी समाधान बना सकता है।

आप बिटकॉइन के लिए एक ऑफ-चेन प्रोटोकॉल चला सकते हैं और STARKs में प्रूफ रख सकते हैं। इसका मतलब है कि बिटकॉइन को STARKs के अंदर अनुकरण किया जा सकता है, जिससे समान अण्डाकार वक्र कुंजियों के साथ बिटकॉइन-आधारित टोकन पर अत्यधिक परिष्कृत प्रोटोकॉल बनाए जा सकते हैं।

सीधे शब्दों में कहें, तो यह तकनीक न केवल बिटकॉइन की मापनीयता को बढ़ा सकती है, बल्कि बिटकॉइन ब्लॉकचेन को खुद को एक ऐसे प्लेटफॉर्म में बदलने में सक्षम बनाती है, जहां डेवलपर्स डीएपी बना सकते हैं, संभावित रूप से एथेरियम के लिए प्रतिद्वंद्वी बन सकते हैं। यह गोपनीयता को भी बढ़ाता है और भंडारण की जरूरतों को कम करता है क्योंकि डेटा को काफी छोटे प्रमाणों में बदला जा सकता है। हालांकि, कुछ चुनौतियों में मौजूदा बिटकॉइन इंफ्रास्ट्रक्चर और कंप्यूटिंग संसाधनों की मांग के साथ संगतता शामिल है।

zkSTARKs का उपयोग ब्लॉक हेडर की वैधता को साबित करने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे हल्के ग्राहकों को तत्काल श्रृंखला की नवीनतम स्थिति को सत्यापित करने में सक्षम बनाया जा सकता है। के साथ सम्मिलन में यूट्रीएक्सओ , बिटकॉइन UTXO सेट के लिए डिज़ाइन किया गया एक गतिशील हैश-आधारित संचायक, zKSTARKs का उपयोग ब्लॉकचैन इतिहास के गीगाबाइट को डाउनलोड करने की आवश्यकता के बिना बिटकॉइन पूर्ण नोड को तुरंत सिंक करने के लिए किया जा सकता है। और एक ब्लॉक को केवल यूट्रीएक्सओ रूट हैश की जांच करके मान्य किया जा सकता है जो पूरे यूटीएक्सओ सेट और आउटपुट स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है।

ZkSTARKs को लेन-देन सत्यापन प्रक्रिया पर भी लागू किया जा सकता है, जिसमें लेनदेन का क्रमांकन, Double-SHA256 हैश की गणना, secp256k1 संचालन और सत्यापन प्रक्रिया में अन्य मुख्य संचालन शामिल हैं। वे प्रक्रिया में उच्च स्तर की सुरक्षा और परिचालन विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं। क्या अधिक है, बिटकॉइन त्वरण के लिए काहिरा बिल्ट-इन को सत्यापित करने के लिए ZKSTARKs का भी उपयोग किया जा सकता है। स्टार्कनेट की अत्यधिक कुशल शून्य-ज्ञान प्रमाण प्रणाली, काहिरा की अंतर्निहित विशेषता का लाभ उठाते हुए, लेनदेन सत्यापन प्रक्रिया की दक्षता में नाटकीय रूप से वृद्धि हो सकती है।

उपर्युक्त से परे, zkSTARK के पास अन्य संभावित अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, टैरो के साथ संयोजन में, वे टैरो को अधिक स्केलेबल बना सकते हैं, जिससे इसे अधिक लेनदेन की प्रक्रिया करने और बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों का समर्थन करने की अनुमति मिलती है, इस प्रकार टैरो की मल्टीचेन परिनियोजन का मार्ग प्रशस्त होता है और संभावित रूप से बिटकॉइन के उपयोग के मामलों का विस्तार होता है।

इसके अलावा, लेन-देन के इतिहास को एक लेन-देन में संपीड़ित करने के लिए zkSTARKs का उपयोग करके और लेनदेन डेटा को प्रभावी ढंग से ढाल कर, बिटकॉइन ब्लॉकचेन पर गोपनीय लेनदेन प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, zkSTARKs का उपयोग टैरो के आदिम को साकार करने, TVL द्वारा संपत्तियों के क्रमांकन को प्राप्त करने और मर्कल-सम स्पार्स मर्कल ट्री (MS-SMT) को महसूस करने और सत्यापित करने के लिए किया जा सकता है। ये ऑपरेशन गोपनीयता और सुरक्षा को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकते हैं। और लाइटनिंग नेटवर्क जैसे लेयर-2 समाधान गोपनीयता का त्याग किए बिना बिटकॉइन लेनदेन को अधिक कुशलता से सत्यापित करने के लिए zkSTARKs का लाभ उठा सकते हैं।

अधिक से अधिक परियोजनाएं बिटकॉइन नेटवर्क में बुनियादी ढांचे और डीएपी के लिए शून्य-ज्ञान-प्रूफ तकनीक को अपनाने के साथ प्रयोग करना शुरू कर रही हैं। कुछ समाधान बिटकॉइन ब्लॉकचेन के ब्लॉक स्थान का उपयोग करने और ब्लॉकचेन की गोपनीयता और मापनीयता में सुधार करने के लिए इस तकनीक के उपयोग में तेजी लाने का वादा कर रहे हैं।

लेकिन कुल मिलाकर, अधिकांश गतिविधियां एथेरियम पर हैं। बिटकॉइन और जीरो-नॉलेज-प्रूफ तकनीक के प्रतिच्छेदन पर ध्यान देने की स्पष्ट कमी है। क्या अधिक है, वर्तमान इंजीनियरिंग अभ्यास अकादमिक अनुसंधान की उपलब्धियों से बहुत पीछे है।

हमारा मानना है कि इस क्षेत्र में और अन्वेषण और प्रयोगों की आवश्यकता है, लेकिन यह हमारे ध्यान और समर्थन के लायक एक आशाजनक दिशा है।