zk-STARK là một hệ thống zero-knowledge proof được giới thiệu vào năm 2018 như một giải pháp thay thế cho SNARK. Nó tạo nền tảng cho công nghệ khả mở rộng của StarkWare, cho phép lưu trữ và tính toán ngoài chuỗi để nâng cao khả năng mở rộng. Với zk-STARK, các blockchain có thể chuyển các phép tính sang một bộ chứng minh ngoài chuỗi và xác minh tính toàn vẹn của chúng bằng một trình xác minh trên chuỗi mà không cần một nghi thức thiết lập đáng tin cậy, vì trình xác minh sử dụng tính ngẫu nhiên khả dụng công khai và có thể xác minh bằng chứng mà không phụ thuộc vào các thông số bên ngoài.
Các bằng chứng zk-STARK cung cấp cấu trúc mật mã đơn giản hơn nhưng có kích thước bằng chứng lớn hơn, khiến chúng tốn kém và hạn chế hơn cho các ứng dụng. Zero-knowledge proof được sử dụng trong các tình huống yêu cầu quyền riêng tư và bảo mật, như xác thực danh tính. Chúng đơn giản hóa việc xác thực cho các nền tảng và người dùng bằng cách cho phép trình bày một bằng chứng zk được tạo ra để xác minh danh tính, giảm gánh nặng lưu trữ cho các tổ chức.
SNARK và STARK được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng blockchain cho nhiều mục đích, bao gồm quyền riêng tư, nâng cao khả năng mở rộng thông qua ZK-rollup và xác minh xuyên chuỗi. Zero-knowledge proof (ZKP) cho phép các tiền điện tử tập trung vào quyền riêng tư xác nhận giao dịch mà không tiết lộ người gửi, người nhận hoặc số tiền giao dịch. ZK-rollup, như zkSync, cải thiện khả năng mở rộng bằng cách chuyển các giao dịch ra ngoài chuỗi và hợp nhất chúng thành một cập nhật trạng thái duy nhất với một ZKP. Ngoài ra, ZKP tạo điều kiện cho việc tạo ra các bằng chứng để xác minh giao dịch hoặc dữ liệu trên các blockchain được kết nối với nhau.
Cả SNARK và STARK đều có những cân nhắc bảo mật riêng. SNARK yêu cầu một thiết lập đáng tin cậy, dẫn đến lo ngại về việc loại bỏ an toàn các tham số ban đầu. Ngoài ra, sự phụ thuộc của chúng vào mật mã đường cong elliptic (ECC) đặt ra rủi ro bảo mật lâu dài trong trường hợp xuất hiện máy tính lượng tử lớn.
STARK, là một công nghệ tương đối mới, đưa ra những thách thức bảo mật riêng. Bỏ qua các lỗi trong thiết kế của chúng hoặc trong các thư viện mật mã hỗ trợ chúng có thể khiến ZKP dễ bị khai thác.
Ngoài ra, cả SNARK và STARK đều có chung rủi ro bảo mật liên quan đến việc thiết kế và triển khai ZKP kém. Bỏ qua các thực hành lập trình an toàn có thể dẫn đến các lỗ hổng có thể bị kẻ tấn công khai thác. Hơn nữa, việc có một ZKP không mang lại lợi ích gì nếu trình xác minh không thể xác minh tính đúng đắn của nó.