SEA:一文看懂區塊鏈中最常見的密碼學技術：零知識證明_ARK

零知識證明是一種基于概率的驗證方法，它包括“類似事實的陳述”和“關于個人知識的陳述”。

驗證者基于一定的隨機性來詢問證明者，如果證明者給出的答案正確，那么證明者將有很大概率會擁有其所聲稱的“知識”。

零知識證明可以在不透露使用哪種貨幣的情況下驗證你確實花了錢。

如今，零知識證明已經被許多區塊鏈項目視為最好的隱私保護方案之一。能夠在不泄露數據的情況下，來證明數據的真實性。

在本文中，我們將會解釋神秘的零知識證明及其當前的應用。

為什么ZKP如此重要？

數據隱私是當今社會最重要的課題之一。保護與個人身份有關的個人數據是至關重要的，并且其重要性將不斷提高。

在科技時代，我們正在創造著前所未有的海量數據，而且我們也在不斷創造著關于自身的可供掠奪的數據。

像Google和Facebook這樣的大公司利用我們的數據成為了當今世界的科技巨頭。然而，最近密碼學的突破和區塊鏈的興起為保護我們的數據和身份信息提供了新方法。零知識證明或許就是答案。

攜程集團孵化首個NFT系列，將于第三季度進行盲盒銷售:6月2日消息，攜程集團（Trip.com ）孵化其首個 NFT 系列“Trekki”，該系列包括 1 萬枚以海豚卡通為主題的 NFT 組成，現已在 Trekki 官方網站上開放注冊，并將在 2023 年第三季度通過盲盒銷售。Trekki 根據其稀缺性進行分類，每個 NFT 擁有一個獨特的角色和各種旅行背景。Trekki 將帶有游戲化增長機制，持有者旅行次數越多，通過 Trekki 解鎖的好處也就越多。[2023/6/2 11:54:53]

零知識證明的原理

零知識證明是麻省理工學院的研究人員在20世紀80年代提出的一種加密方案。零知識證明協議是指一方可以證明某事對另一方來說是真實的。除了此特定陳述屬實之外，不會透露其他任何信息。

日本虛擬IP公司Brave Group完成約230萬美元融資，Animoca Brands Japan參投:1月27日消息，日本虛擬IP公司Brave Group宣布完成3億日元（約230萬美元）新一輪融資，香港Web3公司Animoca Brands的戰略子公司Animoca Brands Japan參投。截止目前，BraveGroup的融資總金額已經達到30.4億日元。

據悉，Brave Group還將于Animoca BrandsKK達成了資本和業務結盟關系，旨在元宇宙領域里擴大本土IP業務并加速全球發展，Animoca Brands將支持BraveGroup的Web3戰略。（Crypto News Z）[2023/1/27 11:32:30]

例如，當前網站將用戶密碼的Hash散列值儲存在其web服務器中。為了驗證客戶端是否真的知道密碼，大多數網站目前使用的方法是要求客戶端輸入密碼的hash散列，并將其與儲存的結果進行比較。

彭博社：美國檢方和SEC正廣泛撒網向FTX投資者和合作方收集SBF等關鍵人員信息:12月2日消息，據知情人士透露，美國紐約南區檢察官辦公室近日向與FTX密切合作的加密投資者和交易公司發出了一系列請求信件，要求收件人自愿交出FTX員工和合伙人名單的信息，該名單包括FTX創始人SBF和Alameda Research投資部門前負責人Caroline Ellison。

此外，美國證交會(SEC)執法部門的律師向投資于該加密平臺或在其上交易的公司也發出了類似的信息要求，該部門正在對該交易所運營商的倒閉展開平行的民事調查，SEC還試圖了解FTX代表向投資者說了什么，以及是否存在違反證券法的虛假陳述。（彭博社）[2022/12/2 21:17:34]

零知識證明可以保護用戶賬號不被泄漏。如果可以實現零知識證明，那么客戶端密碼對任何人來說都是未知的，但是仍然可以對客戶端登錄進行身份驗證。當服務器受到攻擊時，用戶的賬戶仍然是安全的，因為其密碼并沒有被儲存在web服務器中。

OpenSea將Seaport集成至Polygon并推出無上線門檻、批量轉賬等功能:金色財經消息，OpenSea宣布將其開源Web3市場協議Seaport集成至Polygon，此后在Polygon上使用Seaport可啟動多項新功能，包括收藏和屬性優惠、無上線門檻、批量轉賬、多個創作者支付等多項新功能。

OpenSea表示，此前OpenSea上的Polygon由0x協議提供支持，此次集成將提供更穩定的買賣體驗，OpenSea現在支持使用Polygon的原生代幣MATIC作為支付選項。此外，接下來的幾個月中，Seaport還將增加對Klaytn和其他EVM兼容鏈的支持。[2022/8/31 12:59:19]

零知識證明可以分為「交互式」和「非交互式」兩種。接下來我們就一一來看看這兩種證明方式有哪些不同。

交互式零知識證明

零知識證明協議的基礎是交互式的。它要求驗證者不斷對證明者所擁有的“知識”進行一系列提問。

Terra舊鏈DeFi鎖倉量僅剩3845萬美元:金色財經報道，據 defillama 最新數據顯示，Terra 舊鏈 DeFi 鎖倉量僅剩 3845 萬美元，其中 Anchor 協議鎖倉量約為 2300 萬美元。Terra 鏈上 DeFi 鎖倉量曾超過 300 億美元，但隨著 UST/LUNA 穩定幣崩盤，從五月初以來該指標出現斷崖式下跌。[2022/5/31 3:52:33]

例如，如果有人聲稱自己知道數獨游戲的答案，零知識證明的過程就是驗證者需要隨機指定要通過列、行或九個正方形進行驗證。

每輪測試不需要知道具體的答案，只需要檢測數字1~9是否包含在內。只要驗證的次數足夠多，就有理由相信證明者是知道數獨問題答案的。

然而，這種簡單的方法并不能使人相信證明者和驗證者都是真實的。在數獨這種情況下，兩者可以提前串通，以便證明者可以在不知道答案的情況下依然通過驗證。

如果他們想要說服第三方，驗證者還必須要證明驗證過程是隨機的，并且他不會向證明者泄漏答案。

因此，第三方難以驗證交互式零知識證明的結果，要向多人證明某些東西的話則需要額外的努力和成本才行。

非交互式零知識證明

顧名思義，非交互式零知識證明不需要交互過程，避免了串通的可能性，但是可能需要額外的機器和程序來確定實驗的順序。

例如，在數獨這個例子中，由程序決定要驗證的列或行。驗證序列必須保密，否則驗證者可能會在不知道真正“知識”的情況下通過驗證。

區塊鏈上的零知識證明

比特幣和以太坊都是用公共地址來代替當事方的真實身份，使交易部分匿名，公眾只知道發送和接收的地址以及交易的數量。然而，可以通過區塊鏈上可用的各種信息找出地址的真實身份，因此存在暴露隱私的可能。

零知識證明，可以在發送方、接收方和其他交易細節都保持匿名的情況下，保證交易有效。

ZCash可能是成功實現零知識證明的最著名的區塊鏈項目之一。Zcash實現了ZKP的修改版本，被稱為zk-SNARKS，代表Zero-KnowledgeSuccinctNon-InteractiveArgumentofKnowledge

zk-SNARK技術減少了證明的大小以及驗證所需的計算量。它能夠在不泄漏有關地址和相關有價值的任何關鍵信息的情況下證明有效交易條件得到了滿足。

zk-SNARK將需要驗證的交易內容轉換為兩個多項式乘積相等的證明，并結合同態加密和其他先進技術，在執行交易驗證時保護隱藏的交易金額。

其過程可以簡單地描述為：

將代碼拆分為可驗證的邏輯驗證步驟，然后將這些步驟拆分為一個由加法、減法、乘法和除法組成的運算電路；

進行一系列變換，將待驗證的代碼轉化為多項式方程，如t(x)h(x)=w(x)v(x)；

為了使證明更加簡潔，驗證者預先隨機選擇幾個檢查點s來檢查這些點的方程是否為真；

通過同態編碼/加密，驗證者在計算方程式時不知道實際輸入值，但仍然可以進行驗證；

在方程的左邊和右邊，同時乘以一個不等于0的秘密值k。當驗證(t(s)h(s)k)等于(w(s)v(s)k)時，具體的t(s)、h(s)、w(s)和v(s)是不可知的，從而達到保護信息的目的。

但zk-SNARK并不是完美的。

當前zk-SNARK實現中的一個缺陷，是需要提前設置參數。如果這些參數被泄漏，那么整個網絡將面臨毀滅性的打擊。因此，在使用這些網絡時，用戶必須堅信參數不會被泄漏。

可能的解決方案包括使用現代“可信執行環境”，如因特爾SGX以及ARMTrustZone。對于因特爾的SGX技術來說，即使應用程序、操作系統、BIOS或VMM受到威脅，私鑰也是安全的。

此外，最近的一份白皮書揭示了它在零知識密碼學方面的創新：ZK-STARKs(零知識可擴展透明知識理論，Zero-KnowledgeScalableTransparentARgumentsofKnowledge)。

根據zk-STARK白皮書，zk-STARK是第一個在不依賴任何信任設置的情況下實現區塊鏈驗證的系統，隨著計算數據的增加，計算速度呈指數級增加。

它不依賴于公鑰加密系統，更簡單的假設使其在理論上更加安全，因為它唯一的加密假設是Hash散列函數是不可預測的。

不可否認的是，零知識證明和zk-S(T|N)ARK技術的測試和采用都將需要一定的時間。但是對于區塊鏈底層開發平臺來說，如何兼顧性能和安全性是至關重要的。也許只有零知識證明等密碼學技術被更多應用的時候，區塊鏈這項技術才能被更好地推動。

作者|?OscarW

譯者?|火火醬

責編|Aholiab

出品?|?區塊鏈大本營

Tags：SEAARK區塊鏈RANStarSharks SE

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