Ο φοιτητής του προγράμματος Νικόλαος Διαμαντής θα παρουσιάσει τη διπλωματική του εργασία με θέμα:
A Writeup on Plonky2 Zero-Knowledge Proof System
την Πέμπτη 21 Μαΐου 2026 και ώρα 17:15, στην αίθουσα 1.1.31 στα παλαιά κτίρια των ΗΜΜΥ ΕΜΠ,
Σύνοψη Διπλωματικής:
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια εκτενή παρουσίαση του Plonky2. Όπως είναι γνωστό, οι αποδείξεις μηδενικής γνώσης (ιδιαίτερα στις σύγχρονες μορφές τους, τα zk-SNARKs και zk-STARKs) εξελίσσονται ραγδαία τόσο στον ακαδημαϊκό χώρο όσο και στη βιομηχανία. Όσον αφορά τις πρακτικές εφαρμογές συστημάτων αποδείξεων μηδενικής γνώσης, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην απόδοση και στην αποδοτικότητα πραγματικών υλοποιήσεων, κάτι που συνήθως αποτυπώνεται μέσω benchmarking και βελτιστοποιημένων υλοποιήσεων. Ωστόσο, η διαθέσιμη τεκμηρίωση και τα σχετικά papers είναι συχνά ελλιπή ή δυσνόητα. Συνήθως παρουσιάζουν ποια κρυπτογραφικά δομικά στοιχεία χρησιμοποιούνται σε ένα σύστημα και το πως συνδυάζονται, χωρίς όμως να εξηγούν επαρκώς γιατί οι συγκεκριμένες επιλογές λειτουργούν ή ποια είναι η λογική πίσω από αυτές.
Το Plonky2 αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτής της κατάστασης. Πρόκειται για ένα ισχυρό σύστημα αποδείξεων μηδενικής γνώσης που επιχειρεί να συνδυάσει τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των SNARKs και STARKs, δηλαδή τη συνοπτικότητα και τη διαφάνεια. Ο συνδυασμός αυτός καθιστά το Plonky2 ένα από τα πιο υποσχόμενα εργαλεία για αναδρομικές αποδείξεις. Παρότι αρχικά φαίνεται ιδιαίτερα ελκυστικό, μια βαθύτερη μελέτη αποκαλύπτει γρήγορα την πολυπλοκότητα και τη σύγχυση που συχνά περιβάλλουν την εσωτερική λειτουργία του.
Οι αναδρομικές αποδείξεις αποτελούν μία από τις βασικότερες καινοτομίες που καθιστούν το Plonky2 ιδιαίτερα σημαντικό. Τα zk-SNARKs παράγουν μια συνοπτική απόδειξη για την ορθότητα ενός υπολογισμού, ενώ τα αναδρομικά SNARKs επεκτείνουν αυτήν την ιδέα επιτρέποντας σε μια απόδειξη να επαληθεύει μια άλλη απόδειξη. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι αντί να επαληθεύεται ένας μεγάλος υπολογισμός εξ ολοκλήρου, μπορεί να αποδεικνύεται ανά τμήματα, με κάθε βήμα να επαληθεύει το προηγούμενο. Η δυνατότητα αυτή επιτρέπει την αυξητική και συνθετική επαλήθευση μεγάλων ή ακόμα και απροσδιόριστης διάρκειας υπολογισμών, κάτι ιδιαίτερα χρήσιμο σε εφαρμογές όπως ενημερώσεις κατάστασης σε blockchains, rollups ή ηλεκτρονική καταμέτρηση ψήφων.
Στην εργασία αυτή αναλύεται ο τρόπος λειτουργίας του Plonky2, εξετάζονται τα επιμέρους δομικά στοιχεία του και παρουσιάζεται η λογική πίσω από την επιλογή τους μέσω αναφορών σε προγενέστερες σχετικές εργασίες. Κάθε τεχνική και κάθε κομμάτι του τοποθετείται στο ευρύτερο πλαίσιο προηγούμενων κατασκευών, με στόχο όχι μόνο να εξηγηθεί πώς λειτουργεί το Plonky2, αλλά και γιατί σχεδιάστηκε με αυτόν τον τρόπο. Η συγκεκριμένη μελέτη λειτουργεί τόσο ως εις βάθος ανάλυση του ίδιου του Plonky2 όσο και ως εισαγωγή στα σύγχρονα αναδρομικά zk-SNARKs γενικότερα, αποτελώντας ένα χρήσιμο πρακτικό παράδειγμα για όσους επιθυμούν να εισέλθουν στον χώρο των αποδείξεων μηδενικής γνώσης.
Η επιτροπή,
Αριστείδης Παγουρτζής (Επιβλέπων),
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Ε.Μ.Π.
Νικόλαος Λεονάρδος,
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Ε.Μ.Π.
Πύρρος Χάιδος,
Τμήμα Πληροφορικής, Ε.Κ.Π.Α.