什么是零知識(shí)證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？
你是否曾經(jīng)提交過可能包含令人尷尬的隱私信息的財(cái)務(wù)或健康記錄，僅僅是為了證明你有能力償還貸款，或者你的身體沒有重大問題？如果你能向他們證明你的收入穩(wěn)定充足，或者你身體健康，而又不透露你剛剛購(gòu)買了價(jià)值 100 美元的 Nutella 巧克力醬，或者從自行車上摔下來(lái)膝蓋擦傷，那會(huì)怎樣？這便是零知識(shí)證明的一個(gè)典型例子，也是一個(gè)潛在的用例。
什么是零知識(shí)證明（ZKP）？
您可能已經(jīng)從我們的示例中猜到了，零知識(shí)證明（ZKP）是一種在不透露陳述的情況下證明陳述有效性的方法或過程。
假設(shè)你剛剛在你的朋友之前完成了今天的 Wordle（是的，人們?nèi)匀辉谕孢@個(gè)）。你不需要告訴他們這個(gè)詞是什么，你只需要分享你的 Wordle 結(jié)果圖像，其中包含五個(gè)垂直的綠色方框。這樣，每個(gè)看到圖像的人都會(huì)知道你剛剛答對(duì)了這個(gè)詞，但沒有人知道它是什么，除非他們已經(jīng)知道它。更方便的是，你只需要在 Twitter 上分享這張圖片一次，每個(gè)人都會(huì)知道你已經(jīng)解決了它，而無(wú)需與你進(jìn)行任何進(jìn)一步的互動(dòng)（他們甚至不必認(rèn)識(shí)你）。這被稱為非交互式 ZKP，與交互式 ZKP 相反，在交互式 ZKP 中，驗(yàn)證者必須與證明者進(jìn)行一系列交流才能決定他們是否相信。
毋庸置疑，這種復(fù)雜的機(jī)制（交互式和非交互式）將創(chuàng)造出許多新穎、有趣的用例，尤其是在隱私至上至多的行業(yè)——加密貨幣就是一個(gè)例子。該領(lǐng)域最著名的兩個(gè)進(jìn)展是 zk-SNARK 和 zk-STARK。
zk-SNARKs 與 zk-STARKs
zk-SNARK 代表零知識(shí)簡(jiǎn)潔非交互式知識(shí)論證，其亮點(diǎn)在于非交互式，這意味著任何人都可以在不與證明者交互的情況下驗(yàn)證陳述。這使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠驗(yàn)證賬戶的所有權(quán)，并確保特定交易的發(fā)送者擁有足夠的余額，而無(wú)需透露地址或交易金額。
隨機(jī)橢圓曲線是 zk-SNARKs 安全模型的核心。啟動(dòng)使用 zk-SNARKs 的協(xié)議也需要可信的設(shè)置。這涉及創(chuàng)建私鑰，這些私鑰隨后用于創(chuàng)建交易和驗(yàn)證的證明。因此，zk-SNARKs 容易受到量子攻擊和私鑰泄露。即便如此，zk-SNARKs 可以顯著減少區(qū)塊大小和 gas 消耗，并且自 2012 年成立以來(lái)已經(jīng)積累了一個(gè)龐大的社區(qū)。
zk-STARKs 代表零知識(shí)可擴(kuò)展透明知識(shí)論證，于 2018 年推出。顧名思義，zk-STARKs 專注于可擴(kuò)展性和透明度。zk-SNARKs 的證明者和驗(yàn)證者的時(shí)間隨著見證大小而線性增加，但對(duì)于 zk-STARKs 而言，它是準(zhǔn)線性增加的，這使得它們?cè)谔幚泶笮蛿?shù)據(jù)集時(shí)更加靈活。zk-STARKs 還利用可公開驗(yàn)證的隨機(jī)性和哈希函數(shù)，這意味著它們不需要初始可信設(shè)置并且具有抗量子性。
也就是說(shuō)，zk-STARK 會(huì)生成更大的區(qū)塊，需要更多的計(jì)算能力，這意味著更多的 gas 消耗和更長(zhǎng)的驗(yàn)證時(shí)間。與老版本相比，zk-STARK 的開發(fā)人員和可用資源也少得多。
ZKP 在加密領(lǐng)域的用例有哪些？
身份證明
沒有什么地方比我們的身份信息更集中私人數(shù)據(jù)了。傳統(tǒng)上，身份證明需要證明者——你——向驗(yàn)證者提交你的身份信息——所有關(guān)于你的信息，無(wú)論是否相關(guān)，都以令人震驚的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)。
而使用零知識(shí)證明 (ZKP)，您只需生成一個(gè)憑證，作為您身份所有權(quán)和可靠性的證明。驗(yàn)證者只需執(zhí)行一些計(jì)算來(lái)檢查憑證的有效性，而無(wú)需訪問您的所有個(gè)人信息。
Merkle 樹儲(chǔ)備證明
Merkle 樹是一種二叉樹，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其葉子節(jié)點(diǎn)中。每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)都有各自的哈希值，這些哈希值會(huì)被分成不同的組（節(jié)點(diǎn)），進(jìn)行進(jìn)一步的哈希運(yùn)算，直到只剩下一個(gè)值——根哈希。
驗(yàn)證者只需從多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取哈希值，即可驗(yàn)證 Merkle 樹中所有內(nèi)容的完整性，而無(wú)需深入研究 1 和 0 的海洋。這被廣泛用于證明交易所擁有足夠的儲(chǔ)備資金，并且沒有將其交易者的資金轉(zhuǎn)移到其他地方用于不可告人的目的。
Bitget 始終將客戶放在首位，我們的 Merkle Tree 儲(chǔ)備證明可供所有人驗(yàn)證：Bitget 的儲(chǔ)備證明。
Zk-rollups
Rollup，顧名思義，是一種將多筆交易匯總成一筆交易的擴(kuò)容解決方案。這使得交易速度比以太坊主網(wǎng)更快、成本更低。以太坊的 Rollup 解決方案分為兩類：樂觀型和零知識(shí)型。本文將重點(diǎn)介紹后者。
零知識(shí)匯總 (zk-rollups) 在鏈下進(jìn)行計(jì)算，并僅在鏈上提交有效性證明（所有匯總交易的“摘要”）。一旦此證明在鏈上得到驗(yàn)證，所有匯總交易將一次性完成。
以太坊的 zk-rollup 解決方案中，有幾家主要參與者。Polygon 宣布，他們的 zkEVM 主網(wǎng)測(cè)試版將于 3 月底上線。為了對(duì)抗 Polygon，另一家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 zkSync 在 Polygon 宣布這一消息僅一天后就開放了其“主網(wǎng)”開發(fā)者注冊(cè)。
這場(chǎng)競(jìng)賽中其他值得注意的參與者包括 Loopring，這是一家去中心化交易所，利用 zk-rollup 提供高吞吐量和低結(jié)算成本；Immutable X，這是一家專注于 NFT 的 Layer2 解決方案，通過 zk-rollups 提供近乎即時(shí)、零 gas 費(fèi)用的體驗(yàn)。
零知識(shí)證明的挑戰(zhàn)與發(fā)展前景
盡管零知識(shí)證明技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，但其應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)：
- 計(jì)算復(fù)雜性 零知識(shí)證明技術(shù)涉及大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，證明生成和驗(yàn)證過程可能消耗較多資源。未來(lái)，需要進(jìn)一步優(yōu)化算法以提升效率。
- 實(shí)現(xiàn)難度高 零知識(shí)證明技術(shù)的開發(fā)和部署需要高度專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目成本較高，普及面臨一定障礙。
- 與現(xiàn)有區(qū)塊鏈系統(tǒng)的兼容性 不同區(qū)塊鏈的技術(shù)架構(gòu)可能對(duì)零知識(shí)證明的整合提出限制，未來(lái)需要制定更通用的解決方案。
盡管如此，零知識(shí)證明技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。隨著零知識(shí)證明-Rollup等擴(kuò)容方案的成熟，零知識(shí)證明技術(shù)有望在未來(lái)推動(dòng)區(qū)塊鏈的性能提升和隱私保護(hù)實(shí)現(xiàn)重大突破。此外，隨著更多應(yīng)用場(chǎng)景的落地，零知識(shí)證明技術(shù)可能成為Web3世界的核心支柱，為用戶提供更安全、更高效的數(shù)字體驗(yàn)。
總結(jié)
零知識(shí)證明（零知識(shí)證明）是區(qū)塊鏈技術(shù)中一項(xiàng)重要的創(chuàng)新，為隱私保護(hù)和性能優(yōu)化提供了全新思路。從隱私幣到擴(kuò)容方案，從身份驗(yàn)證到DeFi應(yīng)用，零知識(shí)證明正在推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)入更高層次的發(fā)展階段。對(duì)于開發(fā)者和用戶而言，深入了解并利用零知識(shí)證明技術(shù)將成為未來(lái)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要能力。
以上就是什么是零知識(shí)證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于一文詳解零知識(shí)證明(ZKP)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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