Skip to main content

Bagian 3: Use Cases & Implementasi ZKP di Industri

Referensi: Chainlink Education - Zero-Knowledge Proof Applications

📚 Tujuan Pembelajaran​

Setelah menyelesaikan bagian ini, Anda akan mampu:

  1. Memahami berbagai use cases ZKP di blockchain
  2. Menjelaskan implementasi ZKP di proyek nyata
  3. Memahami DECO: Privacy-preserving oracle dari Chainlink
  4. Menjelaskan peran ZKP dalam Layer 2 scaling
  5. Memahami aplikasi ZKP untuk identity & authentication

🎯 Kategori Use Cases ZKP​

1. Private Transactions​

2. Verifiable Computations​

3. Layer 2 Scaling​

4. Decentralized Identity & Authentication​

5. Privacy-Preserving Oracles​

💰 1. Private Transactions​

Masalah dengan Transaksi Blockchain Publik​

Blockchain transparan:

❌ Siapa pun bisa lihat:
   - Sender address
   - Receiver address
   - Amount yang ditransfer
   - Transaction history
   
❌ Masalah:
   - Tidak ada privacy
   - Bisa di-track & di-analisis
   - Tidak cocok untuk sensitive transactions

Solusi: Private Transactions dengan ZKP​

ZKP memungkinkan:

✅ Verifikasi transaksi valid
❌ TIDAK reveal: sender, receiver, amount
✅ Privacy terjaga
✅ Tetap compliant dengan network rules

Case Study: Zcash​

Zcash (2016) - Cryptocurrency dengan Privacy

Fitur:

  • Transparent Transactions: Seperti Bitcoin (public)
  • Shielded Transactions: Private menggunakan zk-SNARKs

Cara Kerja:

1. Pengguna membuat shielded transaction
2. zk-SNARK proof dibuat:
   - Buktikan: "Saya punya cukup balance"
   - Buktikan: "Transaction valid"
   - TIDAK reveal: sender, receiver, amount
3. Proof di-verify oleh network
4. Transaction diterima tanpa reveal data

Hasil:

  • ✅ Privacy terjaga
  • ✅ Network masih bisa verify validity
  • ✅ Tidak bisa di-track

Case Study: Tornado Cash​

Tornado Cash - Privacy Mixer untuk Ethereum

Fungsi:

  • Deposit ETH ke smart contract
  • Withdraw ke address berbeda
  • Tidak ada link antara deposit & withdraw

Cara Kerja:

1. Pengguna deposit 1 ETH ke Tornado Cash
2. Pengguna mendapat "note" (secret)
3. Pengguna withdraw 1 ETH ke address baru
4. zk-SNARK proof:
   - Buktikan: "Saya punya valid note"
   - TIDAK reveal: "Note mana yang saya punya"
5. Withdraw berhasil tanpa link ke deposit

Hasil:

  • ✅ Privacy untuk Ethereum transactions
  • ✅ Tidak bisa di-track on-chain
  • ✅ Popular untuk privacy-conscious users

Catatan: Tornado Cash telah di-sanction oleh beberapa negara karena digunakan untuk money laundering.

🔬 2. Verifiable Computations​

Konsep​

Verifiable Computation memungkinkan:

✅ Compute sesuatu off-chain
✅ Buktikan hasil computation benar
✅ TIDAK perlu reveal input data
✅ Verifier yakin tanpa re-compute

Use Case: Oracle Networks​

Masalah:

  • Smart contracts perlu data off-chain
  • Data bisa sensitif (medical, financial)
  • Tidak bisa reveal data ke blockchain

Solusi dengan ZKP:

1. Oracle compute dengan data privat
2. Oracle buat ZKP proof:
   - Buktikan: "Computation benar"
   - Buktikan: "Data dari source valid"
   - TIDAK reveal: "Data apa yang digunakan"
3. Smart contract verify proof
4. Smart contract execute berdasarkan proof

DECO - Privacy-Preserving Oracle Protocol

Fitur:

  • Extend HTTPS/TLS (protocol web standar)
  • Prove data dari web server tanpa reveal data
  • Backwards compatible (tidak perlu server modification)

Cara Kerja:

1. Pengguna punya data di web server (bank, medical, dll)
2. DECO oracle request data via HTTPS/TLS
3. Oracle buat ZKP proof:
   - Buktikan: "Data dari server valid"
   - Buktikan: "Data memenuhi kriteria tertentu"
   - TIDAK reveal: "Data apa yang sebenarnya"
4. Smart contract verify proof
5. Smart contract execute (loan, insurance, dll)

Use Cases DECO:

1. Undercollateralized Loans:

✅ Buktikan: "Credit score > 700"
❌ TIDAK reveal: "Credit score berapa"
→ Bisa dapat loan tanpa reveal exact score

2. Decentralized Identity (CanDID):

✅ Buktikan: "Saya adalah citizen"
❌ TIDAK reveal: "Passport details"
→ Identity verification tanpa expose data

3. Data Monetization:

✅ Data provider bisa monetize data
❌ TIDAK perlu reveal data ke blockchain
→ New market untuk data providers

⚡ 3. Layer 2 Scaling dengan zk-Rollups​

Masalah Skalabilitas Blockchain​

Layer 1 (Ethereum) Limitations:

❌ Throughput rendah (~15 TPS)
❌ Gas fees tinggi
❌ Slow confirmation times
❌ Tidak scalable untuk mass adoption

Solusi: zk-Rollups​

zk-Rollup Architecture:

┌─────────────────────────────────────────┐
│  zk-ROLLUP PROCESS                     │
│  ─────────────────────────────────────  │
│                                          │
│  1. Batch 1000 transactions off-chain  │
│  2. Compute new state                  │
│  3. Generate zk-SNARK proof:           │
│     - Buktikan: "State transition valid"│
│     - Buktikan: "Semua tx valid"       │
│  4. Submit proof + state ke L1         │
│  5. L1 verify proof (1 transaction!)    │
│                                          │
│  Result:                                │
│  ✅ 1000 tx verified dengan 1 proof    │
│  ✅ Gas cost dibagi 1000 users         │
│  ✅ Throughput 100x lebih tinggi        │
└─────────────────────────────────────────┘

Case Study: zkSync​

zkSync - zk-Rollup untuk Ethereum

Fitur:

  • EVM-compatible (bisa deploy Solidity contracts)
  • 100x lebih cepat dari Ethereum
  • 100x lebih murah gas fees
  • Secure (proofs verified on L1)

Cara Kerja:

1. Pengguna submit transactions ke zkSync
2. zkSync batch transactions
3. zkSync generate zk-SNARK proof
4. Proof di-submit ke Ethereum L1
5. Ethereum verify proof (1 transaction)
6. Semua transactions di batch verified!

Hasil:

  • ✅ Throughput tinggi
  • ✅ Gas fees rendah
  • ✅ Security tetap (L1 verify)
  • ✅ Pengalaman pengguna lebih baik

Case Study: StarkNet​

StarkNet - zk-STARK Layer 2

Fitur:

  • General-purpose smart contracts
  • Menggunakan zk-STARKs (bukan SNARKs)
  • Tidak perlu trusted setup
  • Quantum-resistant

Perbedaan dengan zkSync:

zkSync (SNARK):
- Proof kecil, cepat verify
- Perlu trusted setup
- EVM-compatible

StarkNet (STARK):
- Proof besar, lebih lambat
- Tidak perlu trusted setup
- Cairo language (bukan Solidity)

Jenis zk-Rollups​

1. zk-Rollup (Full Rollup):

✅ Data on-chain (L1)
✅ Security tinggi
⚠️  Lebih mahal (data storage)

2. Validium:

✅ Data off-chain
✅ Lebih murah
⚠️  Security lebih rendah (data availability)

3. Volition:

- ✅ Pengguna pilih: on-chain atau off-chain
✅ Flexibility
✅ Balance cost vs security

🆔 4. Decentralized Identity & Authentication​

Masalah Identity Tradisional​

Identity Systems Saat Ini:

❌ Centralized (government, companies)
❌ Data di satu tempat (single point of failure)
❌ Privacy concerns
❌ Tidak user-controlled

Solusi: Decentralized Identity dengan ZKP​

ZKP memungkinkan:

- ✅ Pengguna mengendalikan identitas sendiri
✅ Verify attributes tanpa reveal data
✅ Privacy-preserving
✅ Self-sovereign identity

Use Cases​

1. Proof of Citizenship:

✅ Buktikan: "Saya adalah citizen"
❌ TIDAK reveal: "Passport number, DOB, dll"
→ Verify eligibility tanpa expose data

2. Age Verification:

✅ Buktikan: "Saya > 18 tahun"
❌ TIDAK reveal: "Tanggal lahir saya"
→ Access content tanpa reveal DOB

3. Proof of Income:

✅ Buktikan: "Income > $50k/tahun"
❌ TIDAK reveal: "Exact income, employer, dll"
→ Loan application tanpa expose details

4. Educational Credentials:

✅ Buktikan: "Saya punya degree dari X university"
❌ TIDAK reveal: "GPA, courses, dll"
→ Job application tanpa expose semua data

Case Study: CanDID​

CanDID - Decentralized Identity dengan DECO

Fitur:

  • Pengguna mengelola credential sendiri
  • Issuers sign credentials
  • Privacy-preserving verification
  • Sybil resistance

Cara Kerja:

1. Issuer (university, government) sign credential
2. Pengguna menyimpan credential di wallet
3. Pengguna membuat ZKP proof:
   - Buktikan: "Saya punya valid credential"
   - Buktikan: "Credential dari issuer X"
   - TIDAK reveal: "Credential details"
4. Verifier verify proof
5. Access granted tanpa expose data

🔐 5. Privacy-Preserving Oracles​

Masalah Oracle Tradisional​

Traditional Oracles:

❌ Data harus di-publish ke blockchain
❌ Tidak cocok untuk data sensitif
❌ Privacy concerns
❌ Regulatory compliance issues

Solusi: Privacy-Preserving Oracles​

ZKP memungkinkan:

✅ Prove facts tentang data
✅ TIDAK reveal data itu sendiri
✅ Compliance dengan regulasi
✅ Enterprise adoption

Mixicles - Privacy untuk Smart Contract Terms

Fitur:

  • Privacy untuk agreement terms
  • Privacy untuk input data
  • Verifiable execution
  • Compliance-friendly

Use Case:

1. Two parties create private agreement
2. Oracle monitor conditions
3. Oracle buat ZKP proof:
   - Buktikan: "Conditions met"
   - TIDAK reveal: "Terms apa"
4. Smart contract execute
5. Privacy terjaga end-to-end

📊 Ringkasan Use Cases​

Tabel Use Cases​

Use CaseTeknologiContoh ProyekBenefit
Private Transactionszk-SNARKZcash, Tornado CashPrivacy untuk payments
Verifiable Computationszk-SNARK/STARKChainlink DECOOff-chain compute dengan verifikasi
Layer 2 Scalingzk-RollupszkSync, StarkNetThroughput tinggi, fees rendah
Identity & Authzk-SNARKCanDID, Polygon IDSelf-sovereign identity
Privacy Oracleszk-SNARKChainlink MixiclesEnterprise adoption

Kapan Menggunakan ZKP?​

Gunakan ZKP jika:

  • ✅ Perlu privacy untuk data sensitif
  • ✅ Perlu verify tanpa reveal
  • ✅ Regulatory compliance penting
  • ✅ Enterprise adoption diperlukan
  • ✅ Scalability dengan security

Tidak perlu ZKP jika:

  • ❌ Data tidak sensitif
  • ❌ Transparency lebih penting
  • ❌ Simple use cases
  • ❌ Cost optimization critical

🎯 Implementasi di Industri​

DeFi​

Uniswap:

  • Menggunakan zk-Rollups untuk scaling
  • Lower fees, faster transactions
  • Maintain security

Aave:

  • Exploring zk-proofs untuk privacy
  • Private lending/borrowing
  • Compliance-friendly

Gaming & NFTs​

Immutable X:

  • NFT marketplace dengan zero gas fees
  • STARK-based scaling
  • High throughput

Axie Infinity:

  • Exploring ZKP untuk game mechanics
  • Privacy untuk in-game assets
  • Anti-cheat mechanisms

Enterprise​

J.P. Morgan:

  • Using ZKP untuk private transactions
  • Compliance dengan regulations
  • Institutional adoption

Microsoft:

  • Research ZKP untuk cloud computing
  • Privacy-preserving computations
  • Enterprise solutions

🎓 Key Takeaways​

  1. ZKP membuka use cases baru:

    • Private transactions
    • Verifiable computations
    • Scalable Layer 2s
    • Decentralized identity

  2. Implementasi nyata:

    • Zcash, Tornado Cash (privacy)
    • zkSync, StarkNet (scaling)
    • Chainlink DECO (oracles)
    • CanDID (identity)

  3. Enterprise adoption:

    • Regulatory compliance
    • Privacy requirements
    • Data monetization
    • Institutional use cases

  4. Future potential:

    • More privacy-preserving applications
    • Better scalability solutions
    • Widespread identity systems
    • Mainstream adoption

📚 Referensi & Bacaan Lanjutan​

Artikel:

Proyek:

Video:

Selanjutnya: Bagian 4: Setup Circom & Persiapan Praktik →