Non-interactive zero-knowledge proofs in blockchains

Abstract

Ovaj rad istražuje teorijske temelje i praktičnu primjenu dokaza nultog znanja u blockchain sustavima, s fokusom na Polygon zkEVM blockchain. Analiziraju se zk-SNARK i zk-STARK sustavi dokazivanja te njihova implementacija u ZK-rollup rješenjima za poboljšanje skalabilnosti blockchain mreža. Teorijska analiza pokazuje kako dokazi nultog znanja omogućavaju verifikaciju transakcija bez otkrivanja osjetljivih podataka, čime se adresiraju izazovi privatnosti i skalabilnosti. Praktični dio uključuje implementaciju decentralizirane aplikacije za glasovanje na Polygon zkEVM Cardona Testnet mreži, demonstrirajući primjenu tehnologije u realnoj situaciji. Analiza transakcijskih podataka potvrđuje značajne uštede goriva kroz batch procesiranje transakcija u odnosu na direktno izvršavanje na Ethereum glavnom lancu. Rad identificira ključne prednosti i ograničenja trenutnih implementacija te predlaže smjerove za buduća istraživanja u području post-kvantne kriptografije i hardverske akceleracije.