Điểm nổi bật của chu kỳ tăng giá tiếp theo: câu chuyện về blockchain công khai riêng tư và các dự án tiềm năng
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Điểm nổi bật của chu kỳ tăng giá tiếp theo: câu chuyện về blockchain công khai riêng tư và các dự án tiềm năng
Web3 liệu có thực sự có các trường hợp ứng dụng về quyền riêng tư?
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả bài viết: Fishery Isla - Cộng sự cốt lõi Biteye
Biên tập: Crush - Cộng sự cốt lõi Biteye
Đối với Ethereum và câu chuyện mở rộng blockchain nói chung, hiện nay đã có nhiều đội ngũ xuất sắc triển khai các giải pháp mở rộng, tuy nhiên mở rộng (Scaling) không phải là vấn đề duy nhất cần giải quyết.
Chức năng then chốt tiếp theo cần thực hiện là riêng tư, gần đây lĩnh vực riêng tư cũng trở thành mảnh đất hấp dẫn đối với các khoản đầu tư cơ sở hạ tầng thị trường sơ cấp.
Bài viết này sẽ giới thiệu hai hướng công nghệ nổi bật trong lĩnh vực chuỗi riêng tư: Chứng minh kiến thức không (Zero Knowledge Proof) và Mã hóa đồng cấu toàn phần (Fully Homomorphic Encryption), đồng thời điểm qua một số dự án tiềm năng đáng chú ý.
Trước tiên, hãy cùng thảo luận một vấn đề: Web3 thực sự có nhu cầu ứng dụng riêng tư hay không?
01 Vì sao Web3 cần tính riêng tư?
Các chuỗi chính hiện tại đều là sổ cái công khai, mọi giao dịch đều diễn ra trên chuỗi. Điều này có nghĩa là những thay đổi trạng thái liên quan đến tài sản của địa chỉ hoặc tài khoản đều được công khai minh bạch.
Ban đầu, tính minh bạch thông tin chỉ là đặc điểm phụ trợ nhằm giám sát an ninh đồng thuận. Nhưng khi ngành phát triển, cơ chế đồng thuận đã được tối ưu hóa và trở nên đáng tin cậy hơn, sổ cái công khai dần chuyển thành đặc điểm phục vụ cho lợi ích kỹ thuật:
Thợ đào có thể chọn lọc giao dịch để đóng gói tùy theo mức phí, khiến các giao dịch phí thấp dù có khả năng xử lý nhưng xác suất bị xử lý lại rất nhỏ, buộc người dùng phải tăng phí Gas. Nguy hiểm hơn, thợ đào hoặc nhà sản xuất khối có thể theo dõi sổ cái công khai để thực hiện tấn công front-running (chạy trước) và kiểm duyệt.
Bằng cách theo dõi đơn mua trên chuỗi và đặt lệnh mua trước khi đơn mua của nhà đầu tư nhỏ được khớp, điều này tạo ra rủi ro an ninh nghiêm trọng. Trong năm qua, MEV đã rút khoảng 2 tỷ USD từ thị trường.
Số tiền khổng lồ chảy ra liên tục như vậy quả thực là mối nguy lớn trên con đường phát triển của thị trường tiền mã hóa.
Hơn nữa, thiếu hỗ trợ riêng tư khiến người dùng mất quyền sở hữu dữ liệu. Thông tin tài sản và giao dịch tại địa chỉ có thể bị theo dõi và sử dụng. Điều này trái ngược hoàn toàn với tầm nhìn của Web3.
Do đó, sau khi giải quyết vấn đề mở rộng, chuỗi hợp đồng thông minh riêng tư trở thành chức năng cấp thiết tiếp theo cần hiện thực hóa.
Để hiện thực hóa hợp đồng thông minh riêng tư, hiện nay có ba hướng công nghệ:
1) Giải pháp TEE (Môi trường Thực thi Đáng tin cậy) đại diện bởi Secret Network và Oasis Network – đã ra mắt nhưng chưa thực sự nổi bật;
2) Giải pháp zkVM dựa trên nguyên lý ZK (chứng minh kiến thức không) đã phổ biến nhờ zk-rollup trên Ethereum;
3) Giải pháp FHE (Mã hóa đồng cấu toàn phần) mới bước vào tầm ngắm thị trường gần đây;
TEE là công nghệ trưởng thành nhất, tài liệu phong phú, độc giả quan tâm có thể tự tìm hiểu hoặc trải nghiệm trực tiếp tại các dự án nêu trên. Do đó bài viết này sẽ tập trung vào hai hướng đang thu hút sự chú ý: zkVM và FHE.
02 Chứng minh kiến thức không (Zero Knowledge Proof)
zkEVM và zkVM
Hầu hết các giải pháp ZK chia làm hai phe chính: xây dựng trên nền Ethereum (zkEVM), hoặc xây dựng tùy chỉnh (zkVM), do đó có thể lựa chọn các thông số nền tảng và cân bằng khác nhau.
zkEVM là máy ảo tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM), thân thiện với chứng minh kiến thức không, đảm bảo tính đúng đắn của chương trình, thao tác, đầu vào và đầu ra.
Bằng cách xây dựng trên blockchain Ethereum, mô hình zkEVM kế thừa cả ưu và nhược điểm của Ethereum.
Do được tối ưu tương thích với mạng Ethereum, nó hưởng lợi từ cộng đồng người dùng lớn của Ethereum, các nhà phát triển cũng dễ dàng xây dựng hơn (vì số lượng lập trình viên Solidity đông đảo, và cơ sở hạ tầng như client thực thi được chia sẻ).
Tuy nhiên, điều này cũng đồng nghĩa rằng khả năng tích hợp chứng minh kiến thức không và các biện pháp riêng tư khác bị giới hạn bởi những hạn chế vốn có của mạng Ethereum.
zkEVM càng mô phỏng sát mô hình Ethereum thì càng phải đánh đổi về hiệu suất, vì việc tạo chứng minh mất nhiều thời gian hơn.
Do mọi tính toán đều diễn ra trên chuỗi, mỗi giao dịch đều công khai minh bạch. Điều này có lợi cho một số ứng dụng, nhưng với các ứng dụng khác thì sự thiếu riêng tư này là không hợp lý hoặc không an toàn (ví dụ: các ứng dụng liên quan đến thông tin tài chính cá nhân nhạy cảm).
zkVM là một máy ảo sử dụng chứng minh kiến thức không để đảm bảo an toàn và tính xác minh đáng tin cậy – bạn đưa vào trạng thái cũ và chương trình, nó sẽ trả về trạng thái mới một cách đáng tin cậy. Nó có thể tối ưu môi trường để tích hợp chứng minh kiến thức không vào giao dịch trên chuỗi với chi phí thấp hơn, hiệu quả hơn, thậm chí dễ dàng hơn.
Về bản chất, một zkVM tốt có thể giúp tất cả ứng dụng trên nó dễ dàng sử dụng chứng minh kiến thức không trong mỗi giao dịch. Một zkVM thực thụ được xây dựng theo nguyên tắc "ưu tiên ZK" và tích hợp vào mọi phần của stack công nghệ.
Ethereum vốn là một blockchain hoàn toàn minh bạch, nếu nhà phát triển giờ đây cố gắng thêm riêng tư, hiệu suất chắc chắn không thể sánh bằng blockchain được thiết kế riêng tư ngay từ đầu.
Xét về kỹ thuật, điều này rất khó vì lập trình viên phải mã hóa chương trình vốn không được thiết kế để chạy trên loại môi trường này, dẫn đến mạch (circuit) phức tạp và cồng kềnh.
Do đó, hiệu suất của zkVM vượt trội hơn zkEVM, là giải pháp công nghệ rất đáng đầu tư sớm.
Hiện đã có một số dự án sử dụng zkVM bắt đầu nổi lên, ví dụ L1: Aleo, Mina...; L2: Aztec.... Các dự án này kỳ vọng thị trường cao, giá trị tham gia không còn hấp dẫn. Dưới đây sẽ giới thiệu một dự án zkVM phù hợp hơn để đầu tư sớm.
Ola Network
Ola là một nền tảng ZKVM Rollup có thể mở rộng, bảo vệ riêng tư và tối ưu tuân thủ, với các tính năng chính gồm riêng tư có thể lập trình, khả năng mở rộng và tương thích đa ngôn ngữ. Ola hướng tới trở thành giải pháp mở rộng lớp 2 (Layer2) tổng quát, có thể bổ sung khả năng bảo vệ riêng tư và mở rộng cho nhiều blockchain lớp 1 (Layer1) có thể lập trình.
Gần đây, Ola huy động được 3 triệu USD trong vòng hạt giống, do Web3 Ventures và Foresight Ventures dẫn dắt, với sự tham gia của Token Metrics Ventures, J17 Capital, Skyland Ventures, LD Capital và CatcherVC.
Các sản phẩm chính của Ola bao gồm máy ảo tối ưu ZK Ola-VM và ngôn ngữ hợp đồng thông minh Ola-lang.
Ola-lang là một ngôn ngữ tổng quát, được phát triển trên nền ZK-VM, có tính lập trình cao hơn. Nhà phát triển có thể linh hoạt triển khai mọi loại hợp đồng thông minh bằng Ola-lang, dù là trên chuỗi công khai hay chuỗi riêng doanh nghiệp.
Trong khi đó, máy ảo Ola-VM tối ưu ZK sử dụng kiến trúc tập lệnh rút gọn (RISC), thông qua hỗ trợ ZK đầy đủ và tính toán bất định, đạt hiệu suất vượt trội.
Tóm lại, Ola đang xây dựng một cơ sở hạ tầng Layer2 kết hợp giữa riêng tư tùy chọn và khả năng lập trình.
Nó cho phép các chuỗi công khai kế thừa tính bảo mật mạng, đồng thời thông qua việc triển khai hợp đồng xác thực tương ứng, có thể đạt được các chức năng như bảo vệ riêng tư và mở rộng hiệu suất.
Cách tiếp cận này tránh được việc hy sinh tính lập trình và phi tập trung của chuỗi công khai. Nhà phát triển có thể bổ sung giải pháp riêng tư và mở rộng cho các chuỗi công khai khác nhau theo nhu cầu, mà không cần thay đổi gì trên chuỗi.
Như vậy vừa cung cấp tính riêng tư và mở rộng tùy chỉnh, vừa giữ được đặc tính mở của chuỗi công khai.
Hiện tại, Ola đang tổ chức nhiệm vụ trong Ola Gala, hoàn thành có thể nhận資格 Testnet công khai Ola 2024 và NFT phần thưởng.
Hơn nữa, vào ngày 10 tháng 11, trang web chính thức của Ola đã mở đăng ký cho mạng thử nghiệm Devnet, các nhà phát triển nên theo dõi, những người được chọn sẽ nhận phần thưởng, hỗ trợ kỹ thuật, tài nguyên phát triển và cơ hội triển khai Dapp trên mạng chính Ola.
03 Mã hóa đồng cấu toàn phần (Fully Homomorphic Encryption)
FHE là công nghệ mới áp dụng trên blockchain, được các tổ chức săn đón như một trong những giải pháp chuỗi công khai hàng đầu sau cơn sốt ZK. Là một khái niệm mới, hiện tại số lượng dự án còn ít, đều ở giai đoạn sơ khai, rất đáng đầu tư sớm.
Mã hóa đồng cấu toàn phần là một bài toán mở được giới mật mã học đề cập từ lâu, khái niệm này đã được Rivest, Adleman và Dertouzos đưa ra từ năm 1978 trong bối cảnh ứng dụng ngân hàng.
So với các phương án mã hóa thông thường chỉ quan tâm đến an toàn lưu trữ dữ liệu, điểm thú vị nhất của mã hóa đồng cấu là nó tập trung vào an toàn xử lý dữ liệu.
Cụ thể, mã hóa đồng cấu cung cấp chức năng xử lý dữ liệu riêng tư dưới dạng mã hóa. Trong phương án này, các bên khác có thể xử lý dữ liệu riêng tư, nhưng quá trình xử lý không tiết lộ bất kỳ nội dung gốc nào. Đồng thời, người dùng có khóa có thể giải mã dữ liệu đã xử lý và nhận được kết quả chính xác như mong đợi.
Ví dụ: Alice mua một thỏi vàng và muốn thuê thợ rèn đúc thành một chiếc vòng cổ. Liệu có cách nào để thợ rèn có thể gia công vàng mà không lấy được bất kỳ phần vàng nào không?
Để giải quyết, Alice có thể bỏ thỏi vàng vào một hộp kín chỉ mở được bằng một chiếc chìa khóa duy nhất, trên hộp có hai lỗ, mỗi lỗ gắn một chiếc găng tay. Thợ rèn có thể đeo găng tay để gia công vàng bên trong hộp mà không thể lấy trộm vàng.
Sau khi gia công xong, Alice mang cả hộp về, mở khóa và lấy được chiếc vòng cổ hoàn chỉnh.
Ở đây, chiếc hộp tượng trưng cho thuật toán mã hóa đồng cấu toàn phần, còn việc gia công của thợ tượng trưng cho các phép toán có tính chất đồng cấu – xử lý trực tiếp kết quả mã hóa mà không cần giải mã dữ liệu.
Ứng dụng của mã hóa đồng cấu toàn phần
Trong Web2, mã hóa đồng cấu gần như được tạo ra dành riêng cho điện toán đám mây. Xét tình huống sau: một người dùng muốn xử lý dữ liệu nhưng máy tính của họ yếu, không thể xử lý kịp thời. Người này có thể dùng điện toán đám mây, nhờ phía đám mây xử lý và trả kết quả.
Tuy nhiên, nếu gửi dữ liệu trực tiếp cho đám mây thì không đảm bảo an toàn. Do đó, người dùng có thể mã hóa dữ liệu bằng mã hóa đồng cấu, sau đó yêu cầu đám mây xử lý trực tiếp dữ liệu đã mã hóa và trả kết quả về.
Như vậy, người dùng trả phí cho nhà cung cấp dịch vụ đám mây và nhận được kết quả, còn nhà cung cấp kiếm được tiền. Tuy nhiên, FHE cũng có nhược điểm bị giới hạn bởi sức mạnh tính toán:
-
Chi phí tính toán cao: so với mã hóa truyền thống, FHE đòi hỏi các thuật toán toán học phức tạp hơn và văn bản mã hóa lớn hơn, khiến thao tác trên dữ liệu mã hóa chậm hơn và tiêu tốn tài nguyên nhiều hơn.
-
Hiệu suất tính toán thấp: FHE chỉ hỗ trợ các phép toán số học trên dữ liệu mã hóa như cộng, nhân, lũy thừa. Với các chức năng phức tạp hơn như sắp xếp, tìm kiếm hoặc thao tác chuỗi, cần xử lý rườm rà hơn mới thực hiện được. Yêu cầu cao về sức mạnh tính toán.
May mắn thay, chúng ta đang sống trong thời đại bùng nổ sức mạnh tính toán. Cùng với sự phát triển của FHE và Web3, hiệu suất và chi phí tính toán có thể sẽ đáp ứng được yêu cầu của FHE. Chính vì vậy, thời điểm hiện tại là cơ hội tuyệt vời để đầu tư sớm vào lĩnh vực FHE.
Fhenix
Fhenix là blockchain đầu tiên áp dụng công nghệ mã hóa đồng cấu toàn phần, có thể thực hiện tính toán trên dữ liệu mã hóa cho hợp đồng thông minh EVM.
fhEVM do Fhenix sử dụng ban đầu được phát triển bởi Zama – công ty mật mã chuyên xây dựng giải pháp mã hóa mã nguồn mở cho blockchain và trí tuệ nhân tạo, sau đó được tích hợp vào Fhenix Network thông qua hợp tác chiến lược.
Ngoài ra, Fhenix còn sử dụng trình xác thực Nitro của Arbitrum và thư viện Rust tfhe-rs mã hóa vòng đồng cấu toàn phần của Zama. Điều này cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa Zama và Fhenix.
Theo trang web chính thức của Zama, công ty đang cung cấp các giải pháp Web3 dựa trên FHE cho một số trường hợp sử dụng Web2 tiên tiến. Ví dụ như nhận diện khuôn mặt, nhận diện giọng nói và hợp đồng thông minh (đúng như những gì Fhenix đang làm). Trong tương lai, có thể kỳ vọng Zama sẽ tích hợp đầy đủ các ứng dụng này vào hệ sinh thái Fhenix.
Tháng 9 năm nay, Fhenix huy động được 7 triệu USD trong vòng hạt giống, do Multicoin Capital và Collider Ventures dẫn dắt, với sự tham gia của Node Capital, Bankless, HackVC, TaneLabs, Metaplanet và Robot Ventures của Tarun Chitra và Robert Leshner.
So với ZK chỉ có thể xác minh các đoạn dữ liệu đã mã hóa, không thể hợp nhất dữ liệu riêng tư từ nhiều bên, do đó không thúc đẩy được hầu hết các tính toán mã hóa, thì FHE cho phép mức độ an toàn dữ liệu cao hơn và hỗ trợ các trường hợp sử dụng chưa từng có nhờ chức năng mã hóa "toàn bộ".
Do đó, khả năng riêng tư trên Fhenix không chỉ giải quyết vấn đề riêng tư mà còn mở đường cho hàng trăm trường hợp sử dụng mới – đấu giá mù, xác thực danh tính trên chuỗi, KYC, token hóa tài sản thế giới thực, bỏ phiếu riêng tư trong DAO, v.v.
04 Tổng kết: So sánh ZK và FHE
Sau khi tìm hiểu hai giải pháp hợp đồng thông minh riêng tư tiên tiến ZK và FHE, nhiều độc giả vẫn còn nhầm lẫn giữa chứng minh kiến thức không (ZK) và mã hóa đồng cấu toàn phần (FHE).
Ngoài sự khác biệt về tính linh hoạt mã hóa đã nêu, sự khác biệt còn thể hiện ở:
Tổng kết góc độ kỹ thuật: ZK tập trung vào chứng minh tính đúng đắn và bảo vệ sự riêng tư của tuyên bố; FHE tập trung vào tính toán mà không cần giải mã, bảo vệ sự riêng tư của dữ liệu.
Xét theo sự phát triển ngành công nghiệp blockchain: các dự án sử dụng công nghệ ZK phát triển sớm, từ ZCash chỉ có chức năng chuyển tiền đến các blockchain zkVM hỗ trợ hợp đồng thông minh đang phát triển, có nhiều nền tảng kỹ thuật hơn so với FHE. Trong khi đó, lý thuyết FHE ra đời muộn hơn ZK rất nhiều, là chủ đề nóng trong giới học thuật, chỉ gần đây mới xuất hiện các dự án Web3 sử dụng FHE gọi vốn, do đó khởi đầu chậm hơn ZK.
Tuy nhiên, điểm chung của cả hai đều phụ thuộc vào sự phát triển sức mạnh tính toán, sự phát triển của赛道 riêng tư tận hưởng lợi ích từ cuộc bùng nổ sức mạnh tính toán. Chính nhờ sự cải thiện sức mạnh tính toán trong những năm gần đây mà các công nghệ tiên tiến này mới thực sự tiếp cận được người dùng.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@BiteyeCN
