Web3 Global Hackathon : How to use ZKP and usecases

Gamma : https://gamma.app/public/how-to-use-zkp-and-usecases-cmylhjwr4oxjnm3
発表概要 : https://github.com/0xywzx/event/tree/main/20231111_web3_global_hackathon
参考リンク : https://github.com/0xywzx/event/tree/main/20231111_web3_global_hackathon#zkp

Transcript

1. ZKP(zkSNARKs)
   の
   使い方と活用事例
   20231111 Web3 Global Hackathon
   

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2. 本登壇での目標
   1 ZKP
   の概要を理解する 2 ZKP
   の活用方法を理解する
   

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3. 本登壇での目標
   1 ZKP
   の概要を理解する 2 ZKP
   の活用方法を理解する
   ハッカソンでZKP
   を活用したおもしをいアプリケー
   ションを見たい！！！！！
   

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4. ZKP
   の理論や数学的な説明はしません！！
   

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5. ZKP (Zero Knowledge Proof)
   とは
   ある命題が真であることを、命題が真であるという情報以外を伝えずに証明できること
   

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6. ZKP (Zero Knowledge Proof)
   とは
   C(x, w) = z
   でw
   を明かすことなくC(x, w) = true
   であることを証明できる
   x : public input
   w : private input (witness)
   prover : w
   を公開することなくC(x,w) = true
   がなりたつ「proof (pr=P(pk,x,w))
   」を作成する
   varifier :
   「proof
   」の検証V(vk,x,pr)
   を行う
   proving key(pk) a verification key(vk) P(Prover)
   例）x =
   ユーザーネーム, w =
   パスワード
   

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7. ZKP
   の種類
   STARK : StarkWare
   Halo : scroll, Filecoin, Anoma
   Bulletproofs : Monero
   Groth16 : tornado cash, Zcash, Loopring, Polygon Hermez*
   PlonK : Aztec, zkSync, Mina
   Halo list : https://electriccoin.co/blog/halos-contribution-goes-beyond-efficiency/
   Plonk list : https://zeroknowledge.fm/news-2-on-optimization-plonk/
   Groth16 list : https://docs.gnark.consensys.net/Concepts/schemes_curves
   https://blog.pantherprotocol.io/zk-snarks-vs-zk-starks-differences-in-zero-knowledge-technologies/
   

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8. ZKP
   の種類
   SNARKs
   証明の生成は遅いが、Proof
   のサイ
   ズが小さく検証が早い
   STARKs
   証明の生成は早いが、Proof
   のサイ
   ズが大きく検証が遅い
   Trusted setup
   が不要 +
   量子耐性
   証明するデータ量が多くなっても
   Proof
   のサイズがそこまで大きくな
   らない
   https://github.com/matter-labs/awesome-zero-knowledge-proofs?ref=blog.pantherprotocol.io#comparison-of-the-
   most-popular-zkp-systems
   https://ethereum.stackexchange.com/questions/59145/zk-snarks-vs-zk-starks-vs-bulletproofs-updated
   https://blog.chain.link/zk-snarks-vs-zk-starks/
   

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9. zk-SNARKs
   とは
   zkSNARKS = Succinct Non interactive ARgument of Knowledge
   Succint =
   簡潔：実際のデータ量よりもproof
   のサイズ非常に小さい
   Non Interactive =
   非対話式 : prover
   からverifier
   への情報の送信は一度きりで、両者間での往復する
   やりとりはない
   ARguement of Knowledge =
   知識の根拠：proof
   は計算上確かなものとみなされるため、proof
   の元
   となる情報を保持していない限り、システムをハックすることは困難
   https://coincodecap.com/snarks-vs-starks-difference
   

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10. zkSNARKs
    の流れ
    【開発者側】
    circom
    でcircuit(
    回路)
    の作成
    1.
    circuit
    のcompile
    2.
    Trusted Setup* (Power Of Tau, phase2)
    3.
    Solidity Verifier
    の作成
    4.
    【利用者側】
    Prover
    のpublic / private input
    からProof
    の
    生成
    1.
    Proof
    をSolidity
    で検証
    2.
    https://docs.circom.io/
    https://github.com/tornadocash/tornado-core/blob/master/contracts/Tornado.sol#L76-L99
    

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11. Trusted setup
    とCeremony
    Trusted Setup
    ZKP
    を利用するために必要となる最初のパラ
    メータを生成するプロセスのこと
    パラメータを生成する際の秘密情報*
    が漏洩し
    てしまうと虚偽のproof
    が生成できてしまう
    しかし、private input
    は算出することはでき
    ない
    *toxic waste
    https://inevitableeth.com/en/home/ethereum/upgrades/scaling/data/proto-danksharding/kzg-ceremony
    

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12. Trusted setup
    とCeremony
    Ceremony
    Trusted Setup
    の一部で、不特定多数の参加者
    が生成する秘密情報をリレー形式に繋いで
    ZKP
    に必要なパラメーターを生成する作業の
    こと
    ZKG Ceremony
    もTrusted Setup
    を作成するた
    めのもの
    https://ceremony.ethereum.org/
    

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13. ブロックチェーンにおけるZKP
    の利点
    データ量/
    計算量の圧縮
    全て情報を渡すことなく情報の検証ができること
    例：zk rollup, HyoerOracle
    情報の秘匿化
    オープンが前提のブロックチェーンにプライベートの概念を持ち込むことができること
    例：tornado cash
    

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14. zk-Rollup
    とは
    

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15. zk-Rollup
    とは
    Optimism (Optimistic rollup)
    op-bacher : L2
    のトランザクションを全てまとめてL1
    に保存
    zkSync (zk Rollup)
    commit : L2
    のトランザクションからなるCommit
    を保存
    prove : Commit
    の元となるデータがあることを証明
    

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16. Tornado cash
    とは
    暗号資産のミキシングサービス
    解決した課題 :
    全く新しいアドレスにしたい場合オンチェーンとトランザクションは全て追跡可能な
    のでアドレスの関係性を断ち切ることができなかったこと
    

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17. Tornado cash
    の仕組み
    https://etherscan.io/address/0xd90e2f925DA726b50C4Ed8D0Fb90Ad053324F31b
    

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18. まとめ
    1 ZKP
    とはある命題が真であることを、命題が真であるという情報以外を伝え
    ずに証明できること
    2 ZKP
    を使うとデータ量/
    計算量の圧縮と秘匿化ができる
    

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19. アイデアの考え方
    1
    仮説検証を徹底的に繰り返すリサーチ
    2
    事業者へのヒアリング
    

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20. ハッカソンのアイデアの考え方
    仮説検証を徹底的に繰り返すリサーチ
    徹底的にリサーチし業界の流れを掴めば、まだ過渡期である業界に足りてないもの、必要とされてい
    るものが見えてくる
    事業者へのヒアリング
    事業者がよさそうと思っているサービス
    Web3
    スタートアップのアイデアを11
    個考えてみた &
    （パート２）
    今クリプト領域で起業するならどのようなテーマを選ぶか？ 10
    のアイデア
    Web3 Startup Ideas
    A List of Open Problems in Crypto - II
    STATE OF CRYPTO 2023
    業界のまとめレポート
    

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21. ありがとうございました！
    Happy zk life
    🎅
    

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