區(qū)塊鏈本身的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)就是透明性，然而在許多情況下，智能合約應(yīng)用卻出于各種商業(yè)或法律原因需要保障數(shù)據(jù)隱私，比如傳入專(zhuān)有數(shù)據(jù)觸發(fā)智能合約執(zhí)行?，F(xiàn)在，越來(lái)越多項(xiàng)目都采用零知識(shí)證明（ZKP）技術(shù)在公鏈上保護(hù)隱私。（注：零知識(shí)證明指一方向另一方發(fā)送加密證明，在不透露數(shù)據(jù)內(nèi)容的情況下證明自己擁有某個(gè)數(shù)據(jù)。）在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，零知識(shí)證明只披露某條隱藏信息是有效且為證明者所擁有的。

本文將詳細(xì)探討零知識(shí)證明如何保障隱私，而隱私保護(hù)是零知識(shí)證明對(duì)用戶(hù)的內(nèi)核價(jià)值。另外文中還會(huì)列舉零知識(shí)證明在區(qū)塊鏈上的各種用例，以及如何利用Chainlink的DECO技術(shù)創(chuàng)建保護(hù)隱私的預(yù)言機(jī)網(wǎng)絡(luò)，證明數(shù)據(jù)來(lái)自某一web服務(wù)器的同時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，并實(shí)現(xiàn)向后兼容。

零知識(shí)證明的運(yùn)行機(jī)制

零知識(shí)證明最早由MIT的Shafi Goldwasser和Silvio Micali在1985年一篇名為《互動(dòng)式證明系統(tǒng)的知識(shí)復(fù)雜性》的論文中提出。作者在論文中提到，證明者（prover）有可能在不透露具體數(shù)據(jù)的情況下讓驗(yàn)證者（verifier）相信數(shù)據(jù)的真實(shí)性。零知識(shí)證明可以是交互式的，即證明者面對(duì)每個(gè)驗(yàn)證者都要證明一次數(shù)據(jù)的真實(shí)性；也可以是非交互式的，即證明者創(chuàng)建一份證明，任何使用這份證明的人都可以進(jìn)行驗(yàn)證。零知識(shí)證明目前有多種實(shí)現(xiàn)方式，如zk-SNARKS、zk-STARKS、PLONK以及Bulletproofs。每種方式在證明大小、證明者時(shí)間以及驗(yàn)證時(shí)間上都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。

零知識(shí)證明有三個(gè)基本特征，即：

• 完整性：如果statement為true，則誠(chéng)實(shí)的驗(yàn)證者可以相信誠(chéng)實(shí)的證明者確實(shí)擁有正確的信息。
• 可靠性：如果statement為false，則任何不誠(chéng)實(shí)的證明者都無(wú)法說(shuō)服誠(chéng)實(shí)的驗(yàn)證者相信他擁有正確的信息。
• 零知識(shí)性：如果statement為true，則驗(yàn)證者除了從證明者那里得知statement為true以外，什么都不知道。

總而言之，要?jiǎng)?chuàng)建零知識(shí)證明，驗(yàn)證者需要讓證明者執(zhí)行一系列操作，而證明者只有在得知底層信息的情況下才能正確執(zhí)行。如果證明者亂蒙一個(gè)結(jié)果，那么驗(yàn)證者極有可能在驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)并證明他的錯(cuò)誤。

零知識(shí)證明概念演示，如何在不透露數(shù)據(jù)內(nèi)容的情況下向?qū)Ψ阶C明擁有數(shù)據(jù)

如果要用一個(gè)概念直觀(guān)地解釋零知識(shí)證明如何證明用戶(hù)擁有數(shù)據(jù)，可以想象一個(gè)山洞只有一個(gè)入口，洞里面有兩條路（路徑A和路徑B），這兩條路由一扇門(mén)連接，要說(shuō)出密碼才能通過(guò)這扇門(mén)。Alice希望向Bob證明她知道開(kāi)門(mén)的密碼，但不想將密碼透露給Bob。因此，Bob需要站在山洞外，Alice從其中一條路走進(jìn)山洞，而B(niǎo)ob并不知道她選了哪條路。接著，Bob指定Alice從其中一條路回到山洞入口（注：這是隨機(jī)選擇的）。如果Alice最初選擇從路徑A走到門(mén)口，但Bob讓她從路徑B回來(lái)，唯一的方法就是穿過(guò)那扇門(mén)，而穿過(guò)門(mén)必須知道密碼。為了充分證明Alice真的知道門(mén)的密碼，而不是運(yùn)氣好剛好選到了同一條路，這個(gè)過(guò)程可以反復(fù)重復(fù)好幾次。

這一步操作完成后，Bob就可以非常確信Alice知道門(mén)的密碼，與此同時(shí)Alice也不用向Bob透露密碼是什么。雖然以上只是零知識(shí)證明機(jī)制簡(jiǎn)單的概念演示，但真正的零知識(shí)證明運(yùn)用的是密碼學(xué)，在不透露數(shù)據(jù)的情況下證明數(shù)據(jù)的存在。在這個(gè)山洞的示例中有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，一條路徑和一個(gè)輸出數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)中也存在類(lèi)似的系統(tǒng)和電路，傳入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過(guò)某些電路門(mén)之后再輸出。零知識(shí)證明利用了類(lèi)似這種電路機(jī)制來(lái)創(chuàng)建證明。

想象有這么一種計(jì)算機(jī)電路，傳入數(shù)據(jù)，并輸出某一拋物線(xiàn)上的值。如果用戶(hù)能夠?qū)佄锞€(xiàn)上的某一點(diǎn)連續(xù)給出正確答案，那么就可以確信他知道這條拋物線(xiàn)函數(shù)是什么，因?yàn)槊恳惠喅晒Σ鲁稣_答案的概率會(huì)越來(lái)越低。你可以把電路理解成Alice在山洞里走的路徑。如果她能夠順利通過(guò)電路，那么就說(shuō)明她極有可能知道穿過(guò)電路的“密碼”。在不透露任何具體信息的情況下證明自己擁有數(shù)據(jù)，將帶來(lái)許多關(guān)鍵價(jià)值，特別是對(duì)區(qū)塊鏈領(lǐng)域而言尤為如此。

零知識(shí)證明的價(jià)值

零知識(shí)證明的主要價(jià)值是可以在以太坊等透明的公鏈上利用隱私數(shù)據(jù)集。區(qū)塊鏈本質(zhì)上透明度非常高，任何在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)都可以查看并下載所有儲(chǔ)存在賬本中的數(shù)據(jù)，而區(qū)塊鏈結(jié)合了零知識(shí)證明技術(shù)，可以讓用戶(hù)和企業(yè)用隱私數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行智能合約，并且不透露具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

供應(yīng)鏈公司、企業(yè)和銀行等傳統(tǒng)實(shí)體希望創(chuàng)建并執(zhí)行智能合約，但又為了在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)需要保護(hù)商業(yè)機(jī)密，因此在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中保障數(shù)據(jù)隱私就顯得至關(guān)重要。另外，這些實(shí)體通常受到法律監(jiān)管約束，必須保護(hù)客戶(hù)個(gè)人身份數(shù)據(jù)隱私，并要遵守歐盟通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例和美國(guó)健康保險(xiǎn)便攜性和責(zé)任法案（HIPAA）等各項(xiàng)法律法規(guī)。

聯(lián)盟鏈的出現(xiàn)可以有效保護(hù)機(jī)構(gòu)交易數(shù)據(jù)隱私，但聯(lián)盟鏈在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上卻遜色于公鏈，公鏈可以覆蓋全世界各地的用戶(hù)，并形成巨大的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。而零知識(shí)證明可以使這些機(jī)構(gòu)安全地與公鏈網(wǎng)絡(luò)交互，并同時(shí)保護(hù)內(nèi)部敏感數(shù)據(jù)隱私。因此，零知識(shí)證明成功為傳統(tǒng)企業(yè)激活了一些列公鏈的應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)創(chuàng)新，并創(chuàng)建更高效的全球經(jīng)濟(jì)體系。

零知識(shí)證明應(yīng)用

Zcash等區(qū)塊鏈已經(jīng)開(kāi)始采用零知識(shí)證明，用戶(hù)可以創(chuàng)建隱私交易，隱藏交易金額以及發(fā)送者和接收者的地址。去中心化預(yù)言機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以將智能合約接入鏈下數(shù)據(jù)和計(jì)算資源，也可以應(yīng)用零知識(shí)證明來(lái)證明某一鏈下數(shù)據(jù)，并同時(shí)在鏈上隱藏?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容。

DECO是目前Chainlink正在開(kāi)發(fā)的基于零知識(shí)證明技術(shù)的預(yù)言機(jī)解決方案，也是Chainlink網(wǎng)絡(luò)的安全鏈下計(jì)算套件中的一個(gè)隱私保護(hù)預(yù)言機(jī)協(xié)議。DECO在HTTPS/TLS協(xié)議基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展（注：HTTPS/TLS是互聯(lián)網(wǎng)最常用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議），保障數(shù)據(jù)從各個(gè)隱私和付費(fèi)數(shù)據(jù)源傳輸過(guò)程中的隱私性和防篡改性。DECO可以與現(xiàn)代TLS版本兼容，無(wú)需使用可信硬件，并且可向后兼容，服務(wù)器端無(wú)需修改。因此，使用DECO的Chainlink預(yù)言機(jī)節(jié)點(diǎn)可以證明數(shù)據(jù)來(lái)自可信服務(wù)器，并在鏈上隱藏?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容。另外，由于維護(hù)了TLS托管鏈，因此還可以證明數(shù)據(jù)源。

DECO等零知識(shí)證明方案可以實(shí)現(xiàn)一系列智能合約應(yīng)用場(chǎng)景，其中包括低抵押貸款（undercollateralized loans）。在低抵押貸款中，貸款人既可以證明自己的信貸資質(zhì)，又可以保護(hù)自己的隱私。具體而言，貸款人可以基于權(quán)威網(wǎng)站上的記錄生成信貸資質(zhì)，并隱藏姓名、地址或信用分?jǐn)?shù)等敏感信息（注：只顯示信用分?jǐn)?shù)是否超過(guò)某一閾值)。

DECO還可以用來(lái)創(chuàng)建去中心化身份認(rèn)證（DID）協(xié)議，比如CanDID用戶(hù)可以擁有并保管自己的身份認(rèn)證信息，而不是讓中心化的第三方托管這些信息。這些身份認(rèn)證信息由名為“issuer”的機(jī)構(gòu)簽名，這些權(quán)威機(jī)構(gòu)可以將用戶(hù)與公民身份、職業(yè)和教育背景等身份信息掛鉤。DECO可以讓現(xiàn)有web服務(wù)器成為issuer，為賬戶(hù)提供秘鑰共享管理功能，并基于社保卡號(hào)等確定性的獨(dú)特身份認(rèn)證實(shí)現(xiàn)隱私版的抗女巫攻擊功能。

最后，DECO等零知識(shí)證明方案不僅可以為用戶(hù)帶來(lái)價(jià)值，還能讓傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)提供商將其專(zhuān)有的敏感數(shù)據(jù)變現(xiàn)，并充分保障數(shù)據(jù)隱私。最終只在鏈上公布零知識(shí)證明的證明結(jié)果，而數(shù)據(jù)內(nèi)容不會(huì)直接公布在鏈上。這為數(shù)據(jù)提供商打開(kāi)了新的市場(chǎng)。數(shù)據(jù)提供商可以變現(xiàn)數(shù)據(jù)并提高收入，并同時(shí)充分保障數(shù)據(jù)隱私。另外再加上Chainlink Mixicles，不僅可以保護(hù)協(xié)議中輸入的數(shù)據(jù)隱私，還可以保護(hù)協(xié)議中的條款隱私。

企業(yè)和機(jī)構(gòu)可以有機(jī)結(jié)合區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的透明性以及零知識(shí)證明的隱私性，在最大程度上實(shí)現(xiàn)價(jià)值，既保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)隱私，又將數(shù)據(jù)用于智能合約應(yīng)用中。

到此這篇關(guān)于零知識(shí)證明（ZKP）全解析：運(yùn)行機(jī)制、內(nèi)核價(jià)值與應(yīng)用場(chǎng)景的文章就介紹到這了,更多相關(guān)零知識(shí)證明（ZKP）全解析內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！

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