Vitalik stellt GKR-Protokoll vor, um Ethereum Zero-Knowledge Proofs zu beschleunigen

Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat am Sonntag einen ausführlichen Blogbeitrag veröffentlicht, in dem er GKR erklärt, eine neue kryptographische Technik, die die Verifizierung der Blockchain erheblich beschleunigt.

Das Protokoll ermöglicht es Computern zu beweisen, dass komplexe Berechnungen korrekt sind, ohne die eigentlichen Daten preiszugeben, ein Prozess, der als Zero-knowledge proofs bekannt ist.

GKR kann 2 Millionen Berechnungen pro Sekunde auf normalen Laptops verifizieren und ganze Ethereum-Transaktionen mit nur fünfzig Consumer-Grafikkarten überprüfen.

Herkömmliche Methoden erfordern von den Computern 100-mal mehr Arbeit als die ursprüngliche Berechnung, aber GKR reduziert diesen Aufwand auf das 10-15-fache.

Dieser Durchbruch ist wichtig, denn eine schnellere Überprüfung bedeutet billigere Transaktionen und mehr Datenschutz.

Anstatt jeden Schritt einer Berechnung zu überprüfen, verifiziert GKR nur die Anfangseingaben und die Endausgaben und überspringt die gesamte Arbeit dazwischen.

Die Entwicklung kommt zu einem Zeitpunkt, an dem die Ethereum Foundation einen 47-köpfigen Privacy Cluster ins Leben gerufen hat , um das Netzwerk standardmäßig privater zu gestalten und damit auf die Bedenken einzugehen, dass öffentliche Blockchains derzeit zu viele finanzielle Informationen preisgeben.

Wie GKR die Verifizierung 10 Mal schneller macht

GKR funktioniert wie ein Lehrer, der Mathehausaufgaben benotet, indem er nur die Arbeit des Schülers an wichtigen Kontrollpunkten überprüft, anstatt jeden einzelnen Rechenschritt zu verifizieren.

Bei dieser „Stichprobenprüfung“ werden mathematische Tricks verwendet, um sicherzustellen, dass die endgültige Antwort korrekt ist.

Das Protokoll eignet sich hervorragend für die Überprüfung von sich wiederholenden Aufgaben, bei denen dieselbe Operation über mehrere Verarbeitungsstufen hinweg auf große Datenmengen angewendet wird.

Dieses Muster passt sowohl zur Verifizierung von Blockchain-Transaktionen als auch zu Berechnungen der künstlichen Intelligenz, was GKR nicht nur für Kryptowährungen nützlich macht.

Die herkömmliche Blockchain-Verifizierung erfordert die Erstellung kryptografischer Fingerabdrücke für jeden Zwischenschritt der Berechnung.

Jeder Fingerabdruck erfordert eine erhebliche Rechenleistung, oft Hunderte von Operationen, nur um eine einzige Multiplikation zu verifizieren. Mit GKR entfällt diese zusätzliche Arbeit fast vollständig.

Buterins Tutorium konzentriert sich auf den Nachweis von Poseidon2-Hash-Funktionen, einer gängigen kryptografischen Operation, die Daten durch abwechselnde mathematische Operationen verarbeitet.

Stellen Sie sich das Hashing wie das Verschlüsseln eines Eies vor. Sie können es nicht entschlüsseln, aber Sie können überprüfen, ob der Verschlüsselungsprozess korrekt durchgeführt wurde.

Der Verifizierungsprozess arbeitet ausgehend vom Endergebnis rückwärts und bestätigt schrittweise, dass jede Ebene korrekt berechnet wurde, ohne die gesamte Mathematik zu wiederholen.

Der Verifizierer muss nur Stichproben in jeder Phase überprüfen, wobei er mathematische Prinzipien anwendet, um zu garantieren, dass die gesamte Berechnung gültig ist.

Die Datenschutz-Infrastruktur von Ethereum

Die GKR-Entwicklung unterstützt die Ethereum Foundation, die im September den Datenschutz von einer optionalen Funktion auf eine Standardfunktion umgestellt hat.

Die Organisation hat ihr Privacy & Scaling Explorations Team in Privacy Stewards for Ethereum umbenannt und konzentriert sich auf praktische Datenschutzlösungen statt nur auf Forschung.

Das neue Privacy Cluster befasst sich mit fünf kritischen Bereichen, die private Transaktionen ohne Überwachung, die Überprüfung privater Daten, die selektive Offenlegung von Identitäten, die Verbesserung der Datenschutzerfahrung der Nutzer und die Entwicklung von Tools für die institutionelle Übernahme umfassen.

Das Projekt warnt davor, dass Ethereum ohne starken Schutz der Privatsphäre zum „Rückgrat der globalen Überwachung und nicht der globalen Freiheit werden könnte.“

Vitalik Buterin hat auch schon früher argumentiert , dass die Privatsphäre für das Überleben von Ethereum unerlässlich ist. Er verglich die aktuellen öffentlichen Blockchains mit dem frühen Internet, bevor Verschlüsselung zum Standard wurde.

Er sprach sich für Wallets aus, die private Transaktionen zur Standardeinstellung machen, anstatt zusätzliche Schritte zu erfordern.

Der Branchenexperte Petro Golovko von British Gold Trust schloss sich Vitaliks wachsender Überzeugung an und erklärte gegenüber Cryptonews, dass öffentliche Blockchains Gehälter, Geschäftsabschlüsse und Kontostände offenlegen, was Krypto „für normale Menschen unbrauchbar und für Institutionen unmöglich macht.“

Er argumentierte, dass “Transparenz für die Prüfung nützlich ist, nicht zum Leben. Ein System, in dem Ihr Arbeitgeber, Ihre Konkurrenten oder sogar Fremde Ihren Kontostand sehen können, ist nicht transparent – es ist unlebbar.“

Golovko verglich die aktuelle Blockchain-Transparenz mit dem Internet der 1990er Jahre, bevor Verschlüsselung zum Standard wurde.

“Niemand wollte Kreditkartennummern in einen Browser eingeben, weil das Internet keine Verschlüsselung hatte. Dann kam SSL, Amazon skalierte und der elektronische Handel wurde zu einer 6 Billionen Dollar schweren Industrie. Blockchain steckt noch in der Prä-SSL-Ära fest.“

Er warnte, dass das Geschäftsgeheimnis die Grundlage für einen Wettbewerbsvorteil ist. “Wenn Ihre Lieferkette oder Ihre Finanzströme sichtbar sind, haben Sie bereits verloren. Kein Vorstand wird eine solche Offenlegung gutheißen.“

Ohne Datenschutz, so schloss er “bleibt Krypto ein Kasino, kein Geldsystem.“