FIL:零知識證明如何與Filecoin網絡結合_OIN

最近，Protocol Labs研究團隊發布了zk-SNARKs for the World site網站。這個網站介紹了目前在Filecoin網絡上整合零知識證明密碼學所完成的工作。這些努力已持續三年，已讓Filecoin成為目前最大的zk-SNARK部署網絡，并且每天生成了600萬到700萬個零知識證明。

zk-SNARKs對Filecoin網絡的價值

為了讓Filecoin網絡上的存儲提供者繼續為用戶提供服務（并在過程中賺取回報），他們必須定期證明自己在鏈上持續存儲其所承諾存儲的數據。將他們放在零知識證明的關系中理解的話，這些存儲提供者就成為了證明者（provers）。

數據：過去一周零知識區塊鏈上的交易量和投資者存款激增:5月24日消息，DeFi用戶正涌向使用“零知識證明”的基于以太坊的區塊鏈，DefiLlama數據顯示，zkSync Era、Starknet和Polygon zkEVM的活動在過去一周大幅飆升，這些鏈上去中心化交易所交易量過去一周分別增長了88%、48%和230%，總鎖定價值(Total Value Locked，簡稱TVL) 過去一周增長分別增長了13%、16%和219%。[2023/5/24 15:22:47]

這個公式的另一邊就是全節點，他們負責為整個Filecoin網絡維護共識。這些節點希望確保數據被存儲、維護和保管好，而沒有疏忽或損壞。這些參與方—— 驗證者（verifiers）必須能確保存儲提供者對數據被妥善存儲所給出的證明是真實的。這要求在數據易手時，存儲提供者和節點之間有一種形式的通訊。

ZeroSync和Blockstream合作將從衛星廣播比特幣零知識證明:金色財經報道，瑞士非營利組織ZeroSync協會和比特幣基礎設施公司Blockstream表示，他們計劃從Blockstream的衛星廣播比特幣零知識證明 (zk-proofs) 。使用zk-proofs來驗證比特幣區塊鏈意味著節點不必下載比特幣鏈的當前500GB數據，因此可以在幾分之一秒而不是幾小時或幾天內同步。Blockstream的衛星網絡通過將區塊鏈廣播到整個地球，包括互聯網覆蓋不可靠的地區，提供對比特幣的免費全球訪問。ZeroSync預計第一次實驗廣播將在今年年底進行。

新成立的ZeroSync協會于周二成立，計劃通過使用零知識證明 (zk-proofs) 來幫助擴展比特幣，零知識證明是一種密碼技術，可以在不泄露信息本身的情況下證明信息的有效性。[2023/4/1 13:39:02]

對每一個區塊來說，這個過程是（將是）對資源要求很高的。今天，個體的存儲提供者為驗證存儲所需要證明的數據是海量的，而且隨著時間推移只會增加。Filecoin網絡的區塊時間是30秒，為了維持這個區塊時間并允許可擴展的方法，網絡需要一個能提供快速、高效和健壯的驗證過程的解決方案。

兩位數學家因對零知識證明的研究獲得數學界大獎阿貝爾獎:據DeepTech深科技消息，近日，備受矚目的數學界大獎阿貝爾獎公布兩名獲獎者，一位是匈牙利數學家拉茲洛?洛瓦茲（László Lovász），一位是以色列計算機科學家阿維?威格森（Avi Wigderson）。兩位數學家因為對零知識證明的研究，而獲此殊榮。曾經讓純數學家看不起的零知識證明，卻獲得了數學界舉足輕重的阿貝爾獎。正如頒獎詞所說：“表彰其在理論計算機科學和離散數學方面做出的杰出貢獻，以及在將之塑造為現代數學中心領域中發揮的主導作用。”零知識證明比起其他復雜算法更為簡單，但這兩位數學家對于零知識證明的研究，不僅對現代數學核心計算有重大貢獻，還有巨大的現實意義：其一，零知識證明對數字貨幣的認證意義重大；其二，零知識證明還可以用于人的身份驗證，即在不透露密碼的前提下，驗證方通過一系列問題來讓對方提供 “我知道正確密碼”，或在信息安全領域，提供 “我就是本人” 的證明。[2021/5/2 21:16:57]

了解zk-SNARKs

聲音 | 數字資產研究院郭宇：區塊鏈的信任需要結合共識算法、零知識證明和形式化驗證:12月22日，數字資產與區塊鏈年會（2019）暨中國投資協會數字資產研究中心成立大會在京舉辦。數字資產研究院學術與技術委員郭宇演講中表示，區塊鏈網絡的吞吐率低下的核心原因是網絡寬帶限制，提高出塊速度是此前比較流行的解決方案，但這種做法會導致區塊鏈分叉，甚至可能威脅區塊鏈系統安全。郭宇認為，要在不降低安全性的前提下，提高區塊鏈吞吐率的解決方案是零知識證明。郭宇指出，區塊鏈系統的可信實際上包括三方面：共識算法提供區塊鏈協議信任，零知識證明提供數據信息和計算完整性，形式化驗證保證計算邏輯可信。區塊鏈的信任需要共識算法、零知識證明和形式化驗證三者的結合。（新浪財經）[2019/12/23]

對Filecoin網絡來說，zk-SNARKs提升了網絡可擴展性和效率，這是通過極大地降低各方驗證存儲的時間來實現的。這對維持Filecoin的30秒區塊時間很重要。

對存儲提供者來說，zk-SNARKs降低了他們證明存儲所需要傳輸的數據量，從而降低了在網絡上提供其服務的成本。

zk-SNARKs實踐

為了在Filecoin上驗證存儲，會涉及到兩個證明：_復制證明——Proof of Replication (PoRep)和時空證明——Proof of Spacetime (PoSt)。在復制證明中，存儲提供者需證明他們正存儲一份數據或信息的獨特副本。復制證明只會發生一次，這是在用戶和存儲提供者達成最初存儲交易提議且數據首次被存儲提供者存儲時發生的。每一個被鏈上記錄的復制證明包括了10個獨立的的SNARKs證明，它們一起證明了該過程是通過概率挑戰（probabilistic challenges）而正確完成的。

另一方面，時空證明用于證明存儲提供者隨著時間推移依然持續存儲原始的數據，而沒有被操縱或損壞。當一個存儲提供者剛開始同意為用戶存儲數據時，他們必須以FIL的方式投入質押品。如果存儲提供者在這個協議中間的任何時點無法提供時空證明，他們會被懲罰并可能損失部分或所有的FIL抵押品。

在 證明者（prover）和驗證者（verifier）的鏈上互動中，它們同意數據已被正確地存儲和維護，那么這就是一個證明（proof）。如前所述如果缺乏讓這些證明足夠小和高效的解決方案，它們就會占據大量的網絡帶寬并為存儲提供者和礦工帶來很高的運作成本。不過如果通過使用zk-SNARKs來生成證明，那么所生成的證明就會很小，驗證過程也會非常快（因此就很便宜了）。例如，通常要占據幾百kb來驗證的證明可以使用zk-SNARKs來壓縮到192字節。前面已經提到過，每一個復制證明包括了10個SNARKs，這就意味著它只會占據1920字節（10*192字節）。

zk在Filecoin的過去和未來

從10月份的發布開始，Filecoin網絡對zk-SNARKs的使用就已經上線了。故事是這樣的：零知識證明長期是Filecoin網絡的一部分，也會繼續被證明是網絡未來演變的關鍵一環。隨著越來越多的數據在Filecoin上被存儲、維護和訪問，生態系統需要繼續提供高效、劃算和安全的驗證解決方案。零知識證明是Filecoin網絡的游戲規則改變者，將復雜的驗證流程的大小降低到原始體積的一小部分，而沒有影響安全性、可信性或信心。

Protocol Labs研究團隊已長期投入了Filecoin網絡上的零知識證明工作。他們的努力已為網絡提供了關鍵的效率解決方案。隨著新的驗證系統的出現，團隊會繼續為未來的Filecoin網絡實施最有效率的解決方案。

請訪問zk-SNARKs for the World site網站并深入了解Filecoin上的零知識證明。

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