اوراکل مبتنی بر Zero-Knowledge Proof (ZKP)

مقدمه

اوراکل‌ها در بلاکچین نقش حیاتی در ارتباط میان دنیای خارج و قراردادهای هوشمند ایفا می‌کنند. آن‌ها داده‌های خارجی را دریافت کرده و به بلاکچین انتقال می‌دهند تا قراردادهای هوشمند بتوانند با استفاده از این اطلاعات اجرا شوند. با این حال، موضوع اعتماد و حریم خصوصی در اوراکل‌ها یکی از بزرگترین چالش‌هاست. اوراکل مبتنی بر Zero-Knowledge Proof (ZKP) یا اثبات دانش صفر، راه‌حلی برای اطمینان از صحت اطلاعات و حفظ حریم خصوصی بدون افشای جزئیات داده‌ها ارائه می‌دهد.

تاریخچه و پیشینه

1. اثبات دانش صفر (ZKP):
   ZKP اولین بار در دهه 1980 توسط شافی گلدواسر، سیلویو میکالی و چارلز راکوف معرفی شد. این مفهوم بیان می‌کند که اثبات‌کننده می‌تواند صحت اطلاعاتی را به تاییدکننده نشان دهد بدون اینکه خود اطلاعات افشا شود.
   کاربرد اولیه ZKP بیشتر در رمزنگاری و امنیت اطلاعات بود، اما با ظهور بلاکچین و قراردادهای هوشمند، توجه زیادی به این فناوری جلب شد.
2. اوراکل‌ها در بلاکچین:
   اوراکل‌ها در سال‌های ابتدایی به صورت متمرکز کار می‌کردند. با پیشرفت تکنولوژی، اوراکل‌های غیرمتمرکز مانند Chainlink ظهور کردند که سعی کردند مشکلات اعتماد را کاهش دهند. با این حال، مسئله شفافیت در ارائه داده‌ها و حفظ حریم خصوصی همچنان باقی ماند.
3. ترکیب ZKP و اوراکل‌ها:
   ایده استفاده از ZKP در اوراکل‌ها زمانی به وجود آمد که نیاز به انتقال اطلاعات به بلاکچین بدون افشای جزئیات آن داده‌ها مشخص شد. این ترکیب امکان ارائه داده‌های امن، خصوصی و قابل اعتماد را فراهم کرد.

تکنولوژی اوراکل مبتنی بر ZKP

1. مفهوم کلی:
   اوراکل ZKP سیستمی است که داده‌ها را از منابع خارجی دریافت می‌کند و به قرارداد هوشمند ارسال می‌کند، اما قبل از ارسال، از ZKP برای تایید صحت داده‌ها استفاده می‌کند. این مکانیزم شامل سه جزء اصلی است:
   • اثبات‌کننده (Prover): موجودیتی که اطلاعات را ارائه می‌دهد.
   • تاییدکننده (Verifier): موجودیتی که صحت اطلاعات را بدون دسترسی به خود داده تایید می‌کند.
   • گواه (Proof): داده‌ای که توسط اثبات‌کننده ارائه می‌شود و توسط تاییدکننده بررسی می‌شود.
2. نحوه کارکرد:
   • مرحله اول: دریافت داده‌ها
     اوراکل داده‌ها را از یک منبع خارجی (مانند APIهای مالی یا IoT) دریافت می‌کند.
   • مرحله دوم: تولید گواه
     اوراکل با استفاده از ZKP یک گواه رمزنگاری تولید می‌کند که صحت داده‌ها را تایید می‌کند.
   • مرحله سوم: انتقال به بلاکچین
     اوراکل گواه و داده‌ها (در صورت لزوم) را به قرارداد هوشمند ارسال می‌کند. قرارداد می‌تواند از صحت داده‌ها اطمینان حاصل کند بدون اینکه داده‌های حساس افشا شود.
3. مزایا:
   • حفظ حریم خصوصی: داده‌ها افشا نمی‌شوند؛ فقط صحت آن‌ها تایید می‌شود.
   • شفافیت: قرارداد هوشمند می‌تواند به صحت گواه اعتماد کند.
   • امنیت: کاهش احتمال دستکاری یا ارائه اطلاعات نادرست.
4. چالش‌ها:
   • پیچیدگی محاسباتی: تولید گواه ZKP نیازمند منابع محاسباتی زیادی است.
   • زمان اجرا: بسته به پروتکل استفاده‌شده، ممکن است فرآیند تایید زمان‌بر باشد.
   • هم‌خوانی با بلاکچین‌ها: تطبیق پروتکل‌های ZKP با بلاکچین‌های مختلف ممکن است چالش‌برانگیز باشد.

موارد استفاده

1. امور مالی:
   انتقال داده‌های مالی حساس به قراردادهای هوشمند بدون افشای جزئیات تراکنش.
2. سیستم‌های رأی‌گیری:
   تایید صحت رأی‌ها بدون افشای محتوای آن‌ها.
3. زنجیره تامین:
   ارائه تاییدیه برای داده‌های مرتبط با منبع یا کیفیت کالا بدون افشای اطلاعات تجاری حساس.
4. IoT:
   تضمین امنیت و صحت داده‌های دستگاه‌های IoT در بلاکچین.

مثال عملی:

فرض کنید یک قرارداد هوشمند برای اجرای بیمه کشاورزی نیاز به داده‌های آب‌وهوایی دارد. اوراکل ZKP می‌تواند:

• داده‌های هواشناسی (مانند میزان بارش) را از یک منبع معتبر دریافت کند.
• گواهی تولید کند که نشان دهد داده‌ها صحیح هستند.
• گواه و داده‌های تاییدشده را به قرارداد هوشمند ارسال کند.

نتیجه‌گیری

اوراکل مبتنی بر ZKP نوآوری بزرگی در حل مسائل مربوط به اعتماد و حریم خصوصی در بلاکچین است. این تکنولوژی امکان پیاده‌سازی سیستم‌های شفاف و امن‌تر را فراهم می‌کند و پتانسیل بالایی در حوزه‌های مختلف از جمله امور مالی، زنجیره تامین، و IoT دارد. با این حال، برای رسیدن به پذیرش گسترده، نیاز به بهبود در کارایی و سازگاری این سیستم‌ها با بلاکچین‌های موجود است.