Sekilas tentang Kasus dan Proyek Penggunaan Privasi Ekosistem Ethereum

Penulis: Anna Rose dan Will Harborne, pendiri ZK Validator; Terjemahan: Golden Finance cryptonaitive

Peta proyek privasi ekologi Ethereum

Kata Pengantar

Selama EthCC, pendiri ZK Validator Anna Rose dan Will Harborne memberikan pidato tentang pengembangan perlindungan privasi di Ethereum. Artikel ini merupakan kelanjutan dari presentasi mereka, yang mengeksplorasi ekosistem penjaga privasi jaringan Ethereum secara lebih mendalam. Ini menyoroti pihak-pihak yang terlibat, serta penelitian terkait yang diterbitkan dan yang akan datang.

Apakah privasi sama dengan ZK?

Sebelum terjun ke ekosistem privasi Ethereum, ada baiknya mengklarifikasi beberapa istilah. Selama dua tahun terakhir, sejumlah solusi penskalaan “ZK” telah muncul, termasuk Rollup dan jembatan.

Sebagian besar solusi ini memanfaatkan sifat kompak zkSNARK, yang memungkinkan blockchain untuk menskalakan, tetapi tidak mencapai privasi. Oleh karena itu, meskipun penggunaan ZK dalam konvensi penamaan dan komunikasi, sebagian besar solusi penskalaan tidak menyediakan fitur yang menjaga privasi.

Teknologi perlindungan privasi lainnya, seperti Trusted Execution Environments (TEEs ), Komputasi multi-pihak (MPC) dan enkripsi homomorfik (HE) ada, tetapi karena sifatnya yang tidak dapat dipercaya, bukti tanpa pengetahuan masih berada di garis depan perlindungan privasi.

Karena itu, kami akan mengeksplorasi beberapa solusi privasi di ekosistem Ethereum, termasuk yang menggunakan ZK dan lainnya yang mengandalkan teknologi berbeda.

Apa kasus penggunaan privasi saat ini untuk Ethereum?

Seperti yang kita semua tahu, kasus penggunaan utama blockchain adalah keuangan terdesentralisasi (DeFi). Sementara itu, kasus penggunaan utama untuk aplikasi privasi adalah transfer uang pribadi. Namun, dalam penelitian kami, kami menemukan bahwa bidang verifikasi identitas terdesentralisasi adalah area dengan pertumbuhan tercepat di seluruh ekosistem privasi Ethereum.

Tentu saja, ada kasus penggunaan lain, seperti komputasi pribadi, game, pemungutan suara pribadi, dan ZKML, dll.

Transfer Pribadi di Ethereum

Pada bagian ini, kami membahas proyek yang berfokus pada memastikan privasi transfer peer-to-peer. Ada dua kategori kasus penggunaan ini: layanan pencampuran koin dan dApps. Meskipun keduanya memiliki tujuan yang sama, cara mereka memastikan privasi berbeda.

Layanan Pencampuran Koin

Dalam lingkungan blockchain, layanan pencampuran mata uang adalah layanan peningkatan privasi yang dapat meningkatkan anonimitas transaksi. Mereka mengaburkan dan menunda transaksi dengan menggabungkan beberapa input cryptocurrency dari pengguna yang berbeda, dan kemudian mendistribusikan output ke alamat yang berbeda dari aslinya, sehingga sulit untuk melacak dana di blockchain dan mengaburkan Tautan antara alamat pengirim dan penerima.

Prinsip kerja Tornado Cash

Tingkat privasi yang diberikan oleh pencampur koin bergantung pada model kepercayaannya. Pencampuran terpusat mengharuskan pengguna untuk memercayai operator layanan agar tidak menyalahgunakan data, sedangkan pencampuran terdesentralisasi menggunakan protokol kriptografi untuk mencapai privasi tanpa bergantung pada entitas pusat.

Tornado Cash: adalah layanan pencampuran mata uang berdasarkan zkSNARK. Namun, hal itu menjadi tidak penting karena sanksi OFAC. Saat ini, tidak ada layanan pencampuran signifikan lainnya di ekosistem Ethereum.

Lapisan 2s

Namun, solusi alternatif untuk mencapai transfer pribadi tidak memerlukan penggunaan layanan pencampuran mata uang. Faktanya, tren saat ini untuk mencapai transfer pribadi terutama difokuskan pada solusi lapis kedua. Berikut adalah beberapa Layer 2 yang telah mengimplementasikan use case ini:

**Findora:**Findora ZK adalah solusi lapisan 2 yang meningkatkan privasi di Ethereum, menggunakan Ethereum untuk konsensus dan verifikasi. Ia menggunakan Parameter Pengetahuan Non-Interaktif Singkat (SNARK) dalam kontrak cerdas Ethereum pada lapisan pertama untuk memverifikasi transisi status dan memastikan kebenaran rollup. Buku besar tingkat kedua memberikan privasi untuk pembayaran, mirip dengan Findora OG, dan menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk mencapai interoperabilitas dengan Ethereum, memungkinkan transfer pribadi dan data transaksi rahasia.

Aztec: Ini adalah Layer 2 yang akan datang, menyediakan eksekusi smart contract publik dan privat. Di lapisan kedua, pengembang dapat mencapai transfer pribadi dengan menggunakan zkSNARK. Aztec disebut sebagai ekstensi privasi pertama yang dapat diprogram di Ethereum. Mereka berangkat dari desain EVM umum dalam desain mereka dan menggunakan bahasa pemrograman mereka sendiri Noir untuk mencapai privasi yang dapat diprogram untuk pembuat dApps.

Nightfall: Ini adalah “zk-optimistic rollup” yang dirancang oleh Ernest & Young bekerja sama dengan Polygon, yang menggunakan bukti tanpa pengetahuan (ZKP) untuk menjaga kerahasiaan informasi transaksi, sehingga cocok untuk pembayaran komersial, dan menggunakan bukti penipuan untuk memastikan kebenaran .

Lapisan Privasi1 (Kolam Terlindung)

**Namada:**Namada adalah lapisan PoS privasi 1 untuk aset lintas rantai. Namada beroperasi dengan rantai Cosmos melalui IBC dan dengan Ethereum melalui jembatan minimal tepercaya. Namada memperkaya ekosistem privasi dengan menyediakan set privasi terpadu terbesar di beberapa rantai, dan melengkapi fungsionalitas rantai lain dengan menyediakan tindakan perlindungan privasi untuk rantai lain. Semua aset berbagi set anonimitas, meningkatkan perlindungan privasi.

dApps yang Menjaga Privasi

Firn: adalah protokol berbasis Zether yang dapat mewujudkan transfer pribadi atas setoran, transfer, dan penarikan, menggunakan metode perlindungan privasi.

Nucleo: adalah dApp yang menyediakan multi-signature pribadi untuk pengiriman aset.

ID Privasi

Memang, aplikasi telah muncul secara khusus untuk memberikan privasi identitas di Ethereum. Semua aplikasi ini berusaha untuk mengatasi masalah identitas yang terfragmentasi secara online dengan tetap mempertahankan kontrol dan privasi informasi pribadi.

Aplikasi yang menggunakan ZKP untuk menjaga privasi adalah:

PolygonID: Platform ini didasarkan pada standar klaim ekspresif, yang memiliki keunggulan berbeda dibandingkan non-fungible tokens (NFT) dan verifiable certificates (VCs), yang membatasi ekspresifitasnya dan Compositionality menghalangi penerapannya. Menggunakan toolkit Circom ZK, Polygon ID mampu mengkompilasi konstruksi kriptografi tanpa pengetahuan, yang dikenal sebagai sirkuit zkSNARKs, mengurangi kerumitan dan meningkatkan efisiensi. Polygon ID menyediakan verifikasi on-chain, memungkinkan eksekusi interaksi pengguna secara pribadi dan tanpa kepercayaan tanpa bergantung pada perantara.

Sismo: Sismo adalah platform yang menggunakan Zero-Knowledge Proofs (ZKP) dan teknologi yang melindungi privasi untuk memberi pengguna otoritas yang lebih besar atas data pribadi mereka. Inti dari solusi Sismo adalah Sismo Connect, yang memberikan proses masuk tunggal (SSO) yang lancar, memungkinkan pengguna untuk mengungkapkan data pribadi secara selektif ke aplikasi sambil menjaga privasi.

Worldcoin: Proyek ini bertujuan untuk mencegah proliferasi robot dan AI dengan mengenkripsi dan menyimpan data biometrik. Saat dibutuhkan, sistem menghasilkan ZKP untuk mengonfirmasi identitas. Proyek ini mendapat perhatian dari anggota masyarakat tentang risiko privasi, etika, dan keamanan dalam menyimpan data biometrik.

Violet: adalah kumpulan arsitektur yang berfokus pada kepatuhan dan infrastruktur identitas, dengan opsi penyesuaian. Ini memberikan metode standar untuk mengeluarkan kredensial kepatuhan khusus untuk transaksi individual, memungkinkan peserta yang berwenang untuk hanya melakukan panggilan fungsi on-chain yang sah. Violet memprioritaskan privasi dan kedaulatan data, menghindari penyimpanan informasi identitas pribadi secara on-chain. Proses dan mekanisme yang dijelaskan dapat diterapkan untuk mendukung berbagai rezim kepatuhan, termasuk persyaratan identifikasi seperti Humanbound. Violet bertujuan untuk menjadi setara dengan fungsionalitas mirip OAuth di jaringan Ethereum.

**Holonym:**Holonym beroperasi sebagai penghubung dan pencampur identitas, menyembunyikan kredensial off-chain dan membuatnya dapat diakses secara on-chain ke berbagai aplikasi web. Integrasi buku besar gabungan, teknik peningkatan privasi, dan bukti tanpa pengetahuan ini memungkinkan berbagai kasus penggunaan, termasuk otentikasi on-chain, anti-Sybil, pencegahan kejahatan digital, dan pemulihan dompet non-penahanan. Fitur-fitur ini berimplikasi pada ekosistem Web3 dan mungkin juga memiliki potensi untuk meningkatkan keamanan dan privasi internet, mengatasi masalah seperti kejahatan, serangan sybil, dan kebocoran data.

Komputasi Privasi

Komputasi Privasi Terdesentralisasi (DPC) adalah paradigma lanjutan yang mengubah pemrosesan dan komputasi data dalam jaringan terdistribusi.

• DPC memungkinkan pemrosesan data yang aman dan pribadi di beberapa node, menyimpan data di bawah kendali pemiliknya dan memastikan kerahasiaan.

• Ini memungkinkan kolaborasi yang aman, berbagi data, dan komputasi tanpa kepercayaan dan perlindungan privasi.

Selain itu, mengintegrasikan smart contract dapat meningkatkan fungsionalitas DPC, memungkinkan pelaksanaan tugas yang telah ditentukan sebelumnya secara transparan dan otomatis melalui protokol kriptografi dan bukti tanpa pengetahuan, sehingga memastikan jaminan privasi yang kuat.

Di jaringan Ethereum, ada dua protokol penting yang difokuskan untuk mewujudkan hal ini: Aztec dan Polygon Maiden. Selain itu, beberapa makalah penelitian penting telah muncul di bidang ini, termasuk terobosan berikut:

mekanisme privasi komputer

Suara Privasi

Ada beberapa proposal pemungutan suara yang memicu kontroversi dan diskusi di berbagai komunitas belakangan ini. Dalam beberapa kasus, orang mencoba menyuap atau menghalangi pemegang token untuk memilih dengan cara tertentu. Peristiwa ini memicu diskusi di industri blockchain tentang pemungutan suara tentang privasi.

**Nouns DAO: **NounsDao bekerja sama dengan Aragon telah menerapkan solusi Aztec<>Aragon menggunakan Noir, bahasa zkDSL Aztec. Skema implementasi ini dapat mewujudkan anonimitas dan kerahasiaan pemungutan suara dan hasil, serta menghilangkan masalah seperti pemungutan suara dalam waktu 11 jam, pemaksaan pemungutan suara dan efek tindak lanjut. Proposal tersebut memanfaatkan bukti penyimpanan Ethereum dan enkripsi waktu untuk ketergantungan off-chain yang minimal. Prosesnya melibatkan tiga tahap:

1. Sensus Kata Benda menggunakan bukti penyimpanan Ethereum untuk membuktikan kepemilikan tanpa mengungkapkan identitas.

2. Pilih kebingungan dan estafet tertunda untuk menjaga privasi beberapa pemegang Kata Benda.

3. Layanan enkripsi Time-Lapse digunakan untuk memastikan keadilan pemungutan suara dan dekripsi suara gabungan.

Dengan pendekatan ini, pemilik kata benda dapat membuktikan kepemilikan, merahasiakan pemungutan suara, dan melakukan pemungutan suara pribadi dengan aman.

Cicada: bertujuan untuk memungkinkan penghitungan suara pribadi berkelanjutan dengan menggunakan primitif kriptografis yang sebelumnya tidak digunakan secara on-chain. Ini memanfaatkan teka-teki kunci waktu dan teka-teki kunci waktu homomorfik, memungkinkan pemungutan suara yang aman dan pribadi tanpa menghitung agensi atau pihak tepercaya lainnya.

Cicada dirancang untuk meminimalkan kepercayaan dan memastikan penolakan sensor di lingkungan blockchain, menjadikannya solusi praktis dan efisien untuk pemungutan suara privasi on-chain. Teka-teki yang dikunci waktu memungkinkan surat suara untuk diserahkan sebagai teka-teki terenkripsi yang hanya dapat diungkapkan setelah waktu yang telah ditentukan, memastikan kerahasiaan tetap terjaga selama proses pemungutan suara.

Untuk mencegah manipulasi suara, pemilih harus menyerahkan bukti tanpa pengetahuan di samping surat suara mereka, yang membuktikan validitas surat suara. Cicada juga menawarkan opsi untuk menggabungkan protokol kelayakan pemilih anonim dengannya untuk privasi pemungutan suara tanpa batas.

Game Privasi

Ada pertumbuhan yang tak terbantahkan dalam solusi penskalaan untuk game on-chain. Tapi, sekali lagi, sebagian besar solusi ini hanya mengeksploitasi sifat ringkas SNARK. Namun, ada kasus penggunaan di industri game di mana menambahkan properti privasi ZK ke tumpukannya dapat menghindari masalah seperti antrean transaksi dan dengan demikian meningkatkan pengalaman pengguna.

Dark Forest: adalah game mistis yang menggunakan ZKP untuk menjaga privasi dan merupakan game real-time strategy (RTS) yang sepenuhnya terdesentralisasi dan persisten yang dibuat di Ethereum.

• Gim ini menggunakan zkSNARK untuk membuat kabut kriptografi yang memungkinkan pemain menjaga kerahasiaan lokasi dan pergerakan planet mereka.

• Pemain mengirimkan komitmen dan bukti tanpa pengetahuan yang membuktikan validitas tindakan mereka tanpa mengungkapkan lokasi sebenarnya.

• Pemain tidak dapat memeriksa kontrak untuk informasi tentang lawan, membuat pengaturan game yang kurang informasi dengan kedalaman strategis dan perilaku pemain yang muncul.

Privasi DeFi

Area lain yang membutuhkan privasi adalah DeFi. Di Ethereum, semakin banyak aplikasi DeFi pribadi bermunculan.

Protokol Panther: Memberi pengguna aset digital yang dapat dioperasikan dan dijamin sepenuhnya, memanfaatkan teknologi zkSNARK. Ini juga menyediakan mekanisme penemuan harga baru untuk privasi. Pengguna dapat menyimpan aset digital dari blockchain apa pun ke Panther Vaults, lalu menggunakan zAssets ini di berbagai aplikasi DeFi.

**Railgun: **Menggunakan zk SNARK mengaktifkan privasi langsung di- berantai Panggilan kontrak pintar tanpa bergantung pada set terpisah dari validator L2 atau jembatan yang dihosting.

• Dengan menyimpan dana di dalam rantai utama, Railgun memastikan keamanan yang lebih baik dan privasi yang ketat, mencegah kebocoran atau kontaminasi informasi.

• Fitur privasi Railgun memiliki kasus penggunaan potensial termasuk layanan penggajian pribadi, keuntungan MEV untuk pedagang, donasi tahan sensor, analitik anonim, dan kepatuhan terhadap peraturan perlindungan data.

##ZK ML

Salah satu manfaat menggunakan zkSNARK dengan algoritme pembelajaran mesin adalah kemampuan untuk membuat inferensi pada data pribadi atau sensitif dengan tetap menjaga privasi. Laporan ZK Q2 2023 kami menyoroti peran ZK dalam melindungi privasi.

• Bukti ZK memungkinkan inferensi pembelajaran mesin pada data pribadi atau sensitif sambil membuktikan keakuratan komputasi tanpa mengekspos data itu sendiri.

• Sistem ZK saat ini mungkin tidak cocok untuk sistem seperti itu, dan skema Fully Homomorphic Encryption (FHE) masa depan mungkin lebih cocok. Saat ini, tidak ada solusi ZK yang menjaga privasi aktif untuk algoritme ZKML.

Kesimpulannya

Ethereum memiliki komunitas yang kuat dan aktif yang berfokus pada privasi. Namun, karena penekanan yang meningkat pada skalabilitas, privasi telah dikesampingkan. Kami kemungkinan akan melihat kemajuan dalam DID dan game daripada DeFi atau pemungutan suara on-chain, karena dua kasus penggunaan pertama akan sangat diuntungkan dalam hal tindakan privasi yang kuat membuat proposisi nilainya layak.