Zkapps (ゼロ知識アプリケーション) は、ゼロ知識証明、具體的には zk-Snarks [ゼロ知識の簡潔な非対話型知識引數(shù)] を利用した mina プロトコル スマート コントラクトです。zkapps は snapps [スマート非対話型知識引數(shù)] に置き換えられました。アプリケーション]。 ZkApp スマート コントラクトは、o1js (TypeScript ライブラリ) を使用して作成されます。 zkApps はユーザーの Web ブラウザでクライアント側(cè)を?qū)g行し、小さな有効性証明のみを公開し、その後、Mina ノードによって検証されます。 Zkapp はスマート コントラクトと UI で構(gòu)成されており、これについては次のセクションで詳しく説明します。

応用

個人データを介さずにユーザーの年齢を検証する年齢認(rèn)証に関する zkapp を作成しました。

zkapp-cli npm パッケージのインストールに進(jìn)み、zk 証明ビルド プロセスの一部として証明者機(jī)能と検証者機(jī)能を続行するためのテンプレートを?qū)g際に作成しました

実裝

以下は検証カスタムロジックを追加する実裝です。これは、プルーフ生成中に使用される zk-SNARK の回路ロジックを定義します。実際の証明者関數(shù)は o1js ライブラリによって管理され、zkApp メソッドがプライベート入力を使用してオフチェーンで実行されるときに呼び出されます。

import { Field, SmartContract, state, State, method } from 'o1js';

/**
 * Private Age Verification Contract
 * The contract will verify if the user's age is greater than or equal to the threshold age.
 * The contract uses zero-knowledge proofs to keep the user's age private.
 */
export class AgeVerification extends SmartContract {
  // State variable to store the verification result (valid or invalid)
  @state(Field) valid = State<Field>();

  // Method to initialize the state
  init() {
    super.init();
    this.valid.set(Field(0)); // Default is invalid
  }

  // Method to verify the age
  @method async verifyAge(age: Field, threshold: Field) {


    // Compute age - threshold
    const difference = age.sub(threshold);

    // Use circuit-compatible logic to check if the difference is non-negative
    const isValid = difference.equals(Field(0)).or(difference.greaterThanOrEqual(Field(0)))
      ? Field(1)
      : Field(0);

    // Set the validity of the verification result
    this.valid.set(isValid);
  }
}

以下のスクリプトは、AgeVerification zkApp と対話するテスト スイートです。 txn.prove() 中に証明者ロジックを呼び出し、更新された狀態(tài)をチェックすることで zkApp の動作を検証します。

実際の証明者関數(shù)は基礎(chǔ)となる zkApp メソッド (verifyAge) にあり、txn.prove() はテスト中に証明を生成するメカニズムです。

入力をテストするために、テスト スクリプトを次のように編集しました。

import { AccountUpdate, Field, Mina, PrivateKey, PublicKey } from 'o1js';
import { AgeVerification } from './AgeVerification'; // Import the correct contract

let proofsEnabled = false;

describe('AgeVerification', () => {
  let deployerAccount: Mina.TestPublicKey,
    deployerKey: PrivateKey,
    senderAccount: Mina.TestPublicKey,
    senderKey: PrivateKey,
    zkAppAddress: PublicKey,
    zkAppPrivateKey: PrivateKey,
    zkApp: AgeVerification; // Update to use AgeVerification instead of Add

  beforeAll(async () => {
    if (proofsEnabled) await AgeVerification.compile(); // Update compile for AgeVerification
  });

  beforeEach(async () => {
    const Local = await Mina.LocalBlockchain({ proofsEnabled });
    Mina.setActiveInstance(Local);
    [deployerAccount, senderAccount] = Local.testAccounts;
    let feePayer = Local.testAccounts[0].key;
    deployerKey = deployerAccount.key;
    senderKey = senderAccount.key;

    zkAppPrivateKey = PrivateKey.random();
    zkAppAddress = zkAppPrivateKey.toPublicKey();
    zkApp = new AgeVerification(zkAppAddress); // Instantiate AgeVerification contract
  });



  async function localDeploy() {
    const txn = await Mina.transaction(deployerAccount, async () => {
      AccountUpdate.fundNewAccount(deployerAccount);
      await zkApp.deploy();
    });
    await txn.prove();
    // this tx needs .sign(), because `deploy()` adds an account update that requires signature authorization
    await txn.sign([deployerKey, zkAppPrivateKey]).send();
  }

  it('generates and deploys the `AgeVerification` smart contract', async () => {
    await localDeploy();
    const valid = zkApp.valid.get(); // Access the 'valid' state variable
    expect(valid).toEqual(Field(0)); // Initially, the contract should set 'valid' to Field(0)
  });

  it('correctly verifies the age in the `AgeVerification` smart contract', async () => {
    await localDeploy();

    const age = Field(25); // Example age value
    const threshold = Field(18); // Example threshold value

    // Call the verifyAge method
    const txn = await Mina.transaction(senderAccount, async () => {
      await zkApp.verifyAge(age, threshold); // Use the verifyAge method
    });
    await txn.prove();
    await txn.sign([senderKey]).send();

    const valid = zkApp.valid.get(); // Check the validity state after verification
    expect(valid).toEqual(Field(1)); // Expected to be valid if age >= threshold
  });
});

以下はテスト結(jié)果です

interact.ts ファイルに証明者メカニズムを追加しました。これは基本的に zk-SNARK 証明を生成し、mina ブロックチェーンでのトランザクションに移行するときに証明を送信します。 interact.ts スクリプトが証明を生成する間、検証はトランザクションの処理時に Min ブロックチェーンによって実行されます。これは、証明者が検証者 (Mina ネットワーク) がチェックする証明を生成するという zk-SNARK システムの重要な側(cè)面です。

import fs from 'fs/promises';
import { Mina, NetworkId, PrivateKey, Field } from 'o1js';
import { AgeVerification } from './AgeVerification'; 

// check command line arg
let deployAlias = process.argv[2];
if (!deployAlias)
  throw Error(`Missing <deployAlias> argument.

Usage:
node build/src/interact.js <deployAlias>
`);
Error.stackTraceLimit = 1000;
const DEFAULT_NETWORK_ID = 'testnet';

// parse config and private key from file
type Config = {
  deployAliases: Record<
    string,
    {
      networkId?: string;
      url: string;
      keyPath: string;
      fee: string;
      feepayerKeyPath: string;
      feepayerAlias: string;
    }
  >;
};
let configJson: Config = JSON.parse(await fs.readFile('config.json', 'utf8'));
let config = configJson.deployAliases[deployAlias];
let feepayerKeysBase58: { privateKey: string; publicKey: string } = JSON.parse(
  await fs.readFile(config.feepayerKeyPath, 'utf8')
);

let zkAppKeysBase58: { privateKey: string; publicKey: string } = JSON.parse(
  await fs.readFile(config.keyPath, 'utf8')
);

let feepayerKey = PrivateKey.fromBase58(feepayerKeysBase58.privateKey);
let zkAppKey = PrivateKey.fromBase58(zkAppKeysBase58.privateKey);

// set up Mina instance and contract we interact with
const Network = Mina.Network({
  // We need to default to the testnet networkId if none is specified for this deploy alias in config.json
  // This is to ensure the backward compatibility.
  networkId: (config.networkId ?? DEFAULT_NETWORK_ID) as NetworkId,
  mina: config.url,
});

const fee = Number(config.fee) * 1e9; // in nanomina (1 billion = 1.0 mina)
Mina.setActiveInstance(Network);
let feepayerAddress = feepayerKey.toPublicKey();
let zkAppAddress = zkAppKey.toPublicKey();
let zkApp = new AgeVerification(zkAppAddress);

let age = Field(25); // Example age
let threshold = Field(18); // Example threshold age

// compile the contract to create prover keys
console.log('compile the contract...');
await AgeVerification.compile();

try {
  // call verifyAge() and send transaction
  console.log('build transaction and create proof...');
  let tx = await Mina.transaction(
    { sender: feepayerAddress, fee },
    async () => {
      await zkApp.verifyAge(age, threshold); // Replacing update() with verifyAge
    }
  );
  await tx.prove();

  console.log('send transaction...');
  const sentTx = await tx.sign([feepayerKey]).send();
  if (sentTx.status === 'pending') {
    console.log(
      '\nSuccess! Age verification transaction sent.\n' +
        '\nYour smart contract state will be updated' +
        `\nas soon as the transaction is included in a block:` +
        `\n${getTxnUrl(config.url, sentTx.hash)}`
    );
  }
} catch (err) {
  console.log(err);
}

function getTxnUrl(graphQlUrl: string, txnHash: string | undefined) {
  const hostName = new URL(graphQlUrl).hostname;
  const txnBroadcastServiceName = hostName
    .split('.')
    .filter((item) => item === 'minascan')?.[0];
  const networkName = graphQlUrl
    .split('/')
    .filter((item) => item === 'mainnet' || item === 'devnet')?.[0];
  if (txnBroadcastServiceName && networkName) {
    return `https://minascan.io/${networkName}/tx/${txnHash}?type=zk-tx`;
  }
  return `Transaction hash: ${txnHash}`;
}

年齢としきい値として 25 歳と 18 歳を入力しました。

npm run test を?qū)g行することでテストが正常に完了したため。 zk config

を使用して devnet へのデプロイを進(jìn)めました。

ここで次の入力を提供しました:

エイリアスのデプロイ: test
ネットワークの種類: テストネット
URL: https://api.minascan.io/node/devnet/v1/graphql
料金支払者: 新しい料金支払者キー
トランザクション: 0.1

URL はここから取得できます:

その後、デプロイすると次の応答が返されました。

コントラクトは次の開発ネットにデプロイされます

デプロイ後、RPC URL を指定して単純な HTML、CSS、JS を選択し、コントラクト アドレスをデプロイした UI を進(jìn)めました。これが最終的な UI です。

これで、スマート コントラクトと UI を統(tǒng)合した後の zkapp の作成は完了です。 AgeVerification zkApp のユーザー インターフェイス (UI) を構(gòu)築した後、フロントエンドとスマート コントラクトの統(tǒng)合により、ユーザーはゼロ知識証明システムとシームレスに対話できるようになります。 UI は、zk-SNARK を通じてプライバシーを維持しながら、ユーザーの年齢としきい値データの契約への提出を容易にします。これにより、ユーザーは実際の値を明らかにすることなく自分の年齢を確認(rèn)でき、機(jī)密性が保たれます。バックエンドは証明者機(jī)能を利用して証明を生成し、Mina ブロックチェーンがそれを効率的に検証します。このエンドツーエンドのソリューションは、Mina の zk-SNARK ベースのアーキテクチャが提供するプライバシーとスケーラビリティの機(jī)能を最大限に活用しながら、安全でユーザーフレンドリーなエクスペリエンスを保証します。

以上がmina プロトコルの探索: zk アプリケーションの実用的な使用例の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。