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zk-SNARKs是什么與用法 V神定調(diào)零知識(shí)證明未來(lái)十年「非常重要」

2026-06-14 15:54:07 | 來(lái)源： | 作者：佚名

V 神在黑山共和國(guó)舉辦的 EDCON 大會(huì)上表示在未來(lái) 10 年，zk-SNARK 會(huì)和區(qū)塊鏈一樣重要，那么zk-SNARK 是什么呢？本文將介紹 zk-SNARKs 的解析

V 神在黑山共和國(guó)舉辦的 EDCON 大會(huì)上表示在未來(lái) 10 年，zk-SNARK 會(huì)和區(qū)塊鏈一樣重要，那么zk-SNARK 是什么呢？本文將介紹 zk-SNARKs 的解析。本文源自 Contributor 于 phemex 所著文章《What Is zkSNARK: A Beginner-Friendly Explainer》，由白話區(qū)塊鏈編譯、整理。

一直以來(lái)，區(qū)塊鏈的不可能三角（即可拓展性、去中心化、安全性）三者只能得其二，所以在以太坊實(shí)現(xiàn)了較高程度的安全和隱私之后，擴(kuò)容變成重中之重。

因此 Layer 2 順勢(shì)而生，當(dāng)下在 Layer 2 擴(kuò)容方案中，ZK技術(shù)被以太坊聯(lián)合創(chuàng)辦人 Vitalik Buterin (Ｖ神 )認(rèn)為是解決擴(kuò)容問(wèn)題的最終方案。

5 月 21 日，在黑山舉辦的非營(yíng)利性的年度全球以太坊會(huì)議 EDCON 2023 大會(huì)上，V 神表示：「未來(lái) 10 年，以ZK為底層技術(shù)的zk-SNARK 將與區(qū)塊鏈一樣重要?！?/p>

那么最近 V 神力推的 zk-SNARKs 到底是什么？能解決哪些區(qū)塊鏈疑難雜癥？一起來(lái)看看今天的這篇介紹。

以下為正文：

什么是 zk-SNARKs？

1.誰(shuí)創(chuàng)造了 zk-SNARKs？

「zk-SNARKs」一詞是由一群密碼學(xué)家創(chuàng)建的，其中包括 Nir Bitansky、Alessandro Chiesa 和 Eran Tromer，最初這些人在一篇論文中發(fā)表了關(guān)于 zk-SNARKs 的基本原理。由此，zk-SNARKs 逐步被許多不同的項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)開發(fā)和改進(jìn)。

2.zk-SNARK 代表什么？

– ZK：zero knowledge 零知識(shí)

零知識(shí)意味著正在驗(yàn)證聲明的人無(wú)法從驗(yàn)證過(guò)程中獲得任何新信息。換句話說(shuō)，在零知識(shí)證明過(guò)程中，驗(yàn)證者只知道陳述是對(duì)還是錯(cuò)，除此之外一無(wú)所知。

– S：simplicity 簡(jiǎn)潔

簡(jiǎn)潔的 zk-SNARKs 證明是簡(jiǎn)短且易于驗(yàn)證的證明。這與常規(guī)的零知識(shí)證明形成對(duì)比，后者可能非常長(zhǎng)且復(fù)雜。通常，zk-SNARK 證明可以在幾毫秒內(nèi)得到驗(yàn)證。

– N：non-interactive 非交互式

非交互式 zk-SNARKs 證明不需要證明者和驗(yàn)證者之間的任何交互。這意味著只有一條結(jié)果消息從證明者發(fā)送到驗(yàn)證者。這與交互式證明形成對(duì)比，在交互式證明中，證明者和驗(yàn)證者必須相互來(lái)回交互才能完成證明。

– AR：argument 爭(zhēng)論

論點(diǎn)是支持一個(gè)觀點(diǎn)的一個(gè)或一組理由。在 zk-SNARKs 的上下文中，論證是一系列數(shù)學(xué)運(yùn)算，用于證明一個(gè)陳述論點(diǎn)是正確的。

– K：knowledge 知識(shí)

知識(shí)是指證明者知道完成證明所需的某些信息的想法。例如，這可能是帳戶的私鑰。

綜上所述，zk-SNARKs 是一個(gè) ZK 系統(tǒng)（零知識(shí)證明系統(tǒng)），它允許用戶（「證明者」）向另一方（「驗(yàn)證者」）證明某些東西，比如他們的身份、他們的資金所有權(quán)等，而無(wú)需透露有關(guān)這些資產(chǎn)的任何信息。例如：

用戶應(yīng)該能夠證明他的帳戶中有足夠的余額來(lái)購(gòu)買產(chǎn)品或服務(wù)，而不必分享他所擁有的確切金額；
用戶應(yīng)該能夠在訪問(wèn)應(yīng)用程序之前驗(yàn)證他的身份，而不必共享他的個(gè)人數(shù)據(jù)。

以如何「向一個(gè) 5 歲的孩子解釋 zk-SNARKs」舉例，這里可以通過(guò)一個(gè)游戲來(lái)解釋 zk-SNARKs 是什么：

想象一下，你正在和三個(gè)朋友一起玩「語(yǔ)文老師在哪里？」，獎(jiǎng)項(xiàng)是 1000 美元的賭注由獲勝者平分。你和你的朋友圍坐在一張桌子旁，每個(gè)人都拿到了一張有語(yǔ)文老師的圖片。

你必須在圖片中找到語(yǔ)文老師，一旦找到語(yǔ)文老師就需要證明你找到了他，但不能透露她的位置或其他任何信息。換句話說(shuō)，您想在不透露任何超出您聲明有效性的信息的情況下證明對(duì)事實(shí)的了解。

運(yùn)用 zkSNARK 原中，可以拿一張相同大小的紙，并在圖片中語(yǔ)文老師的位置標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)。然后可以把紙藏在一個(gè)盒里，一旦你的朋友解決了這個(gè)謎題，他們就可以自己看到你標(biāo)記的語(yǔ)文老師所在的位置?！?/p>

換句話說(shuō)，zk-SNARKs 允許你證明你所需的驗(yàn)證信息，而無(wú)需透露該信息的具體值。在當(dāng)前跨鏈生態(tài)系統(tǒng)中，使用 zk-SNARKs 技術(shù)可以維護(hù)其平臺(tái)上構(gòu)建的區(qū)塊鏈和 DApp 的隱私。

在這里面，關(guān)鍵思想是驗(yàn)證者不可能獲得關(guān)于該證明的任何信息（因此稱為「零知識(shí)」證明）。

zk-SNARKs 運(yùn)作原理

zk-SNARKs 在加密領(lǐng)域尤為重要，因?yàn)樵S多區(qū)塊鏈本質(zhì)上是公開的，隱私就變得尤為重要。

最著名的例子是 Zcash，它是一種隱私加密資產(chǎn)。當(dāng)在比特幣和以太坊等公鏈交易 Zcash 時(shí)，會(huì)使用發(fā)送方和接收方地址等詳細(xì)信息以及輸入和輸出值（即花費(fèi)了多少，未花費(fèi)多少）進(jìn)行驗(yàn)證。

但通過(guò) zk-SNARKs，Zcash 可以在不公開地址和價(jià)值等信息的情況下證明交易有效。

圖片Zcash 如何使用 zkSNARKS 為加密用戶提供隱私層來(lái)源：Blockchainhub.net

zk-SNARKs 如何運(yùn)作？數(shù)字簽名構(gòu)成了 zk-SNARKs 的工作原理。數(shù)字簽名使用加密算法對(duì)敏感信息進(jìn)行保護(hù)，使其對(duì)另一方隱藏，同時(shí)向該方提供所要求的必要證據(jù)。

那么具體它是如何完成的呢？步驟如下：

證明者首先生成一對(duì)密鑰，一個(gè)公鑰，一個(gè)私鑰。他使用私鑰簽署交易。
然后證明者將此交易編碼為 zk-SNARKs，這是交易有效的數(shù)學(xué)證明。
證明與公鑰一起發(fā)送給驗(yàn)證者。然后，驗(yàn)證者使用公鑰檢查公式是否正確，而無(wú)需了解有關(guān)交易的任何其他信息。由于只驗(yàn)證少量信息，因此可以非?？焖俚赝瓿纱藱z查，以確認(rèn)交易有效。

zk-SNARKs 的具體用例

1.哪些 Token 使用 zk-SNARKs？

SNARK 加密 Token 是一種使用 zk-SNARKs 來(lái)改善隱私的加密資產(chǎn)，也稱為隱私 Token。這類隱私 Token 的例子有：
– Zcash (ZEC)
– Verge (XVG)
– Monero (XMR)
– Dash (DASH)
– Beam (BEAM)
– Horizen (ZEN)
– Bytecoin (BCN)

zk-SNARKs 的主要挑戰(zhàn)是如果私鑰被泄露，就可以創(chuàng)建偽造的證明。這可能允許偽造證明的創(chuàng)建者進(jìn)行欺詐，例如，創(chuàng)建和使用偽造的隱私幣。

2. zk-SNARKS 的其他應(yīng)用

Filecoin 是一個(gè)去中心化保存提供商，運(yùn)作過(guò)程涉及多個(gè)方面。

首先，F(xiàn)ilecoin 網(wǎng)絡(luò)上的保存提供者（提供保存空間以換取區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)），而「證明者」，必須證明他們正在正確地將數(shù)據(jù)保存在鏈上。

另一方面，我們有「驗(yàn)證者」，即節(jié)點(diǎn)，他們必須驗(yàn)證保存提供商是否正確保存和保護(hù)數(shù)據(jù)。這些驗(yàn)證者必須對(duì)保存提供者給出的證明感到滿意。

這要求保存提供商和節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)易手時(shí)進(jìn)行通信?？梢韵胂?，這一過(guò)程將是資源密集型的。

Filecoin 官方博客文章解釋道：

「為了驗(yàn)證他們的保存，如今單個(gè)保存提供商提供的必須證明的數(shù)據(jù)量是巨大的，而且只會(huì)隨著時(shí)間的推移而增長(zhǎng)。Filecoin 網(wǎng)絡(luò)的出塊時(shí)間為 30 秒。為了保持時(shí)間不變并激活可擴(kuò)展的方法，F(xiàn)ilecoin需要一種允許快速、高效和穩(wěn)健驗(yàn)證的解決方案，」

借助 zk-SNARKs，F(xiàn)ilecoin 網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)減少各方驗(yàn)證保存所需的時(shí)間來(lái)提高其可擴(kuò)展性和效率。

對(duì)于保存提供商，zk-SNARKs 減少了他們需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量以證明其保存，從而降低了運(yùn)營(yíng)成本。

3. zk-SNARKs 還可以用于其他事情

例如：

身份驗(yàn)證：無(wú)需密碼即可驗(yàn)證用戶憑據(jù)，不再需要護(hù)照、出生證明等文檔證明，以保護(hù)出生地點(diǎn)和出生日期等敏感信息。
投票系統(tǒng)：無(wú)需身份識(shí)別即可驗(yàn)證選民身份，即使選票泄露也無(wú)法識(shí)別選民身份，從而保護(hù)選民隱私。
數(shù)據(jù)壓縮：這是 zk-SNARKS 的一個(gè)有趣用途，值得單獨(dú)展開一節(jié)。

小結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，zk-SNARKS 有三個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)：

zkSNARKS 是一種零知識(shí)證明系統(tǒng)，它允許一方向另一方證明他們知道一個(gè)值 x，而無(wú)需傳達(dá)有關(guān) x 的任何其他信息。
關(guān)鍵思想是驗(yàn)證者不可能僅僅從證明者能夠證明他們知道 x 的事實(shí)中推導(dǎo)出關(guān)于 x 的任何信息。這保護(hù)了證明者的數(shù)據(jù)隱私。
零知識(shí)證明系統(tǒng)用于各種應(yīng)用，包括安全通信、密碼學(xué)和隱私保護(hù)數(shù)據(jù)分析。

雖然目前零知識(shí)證明系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)較新的研究領(lǐng)域，其可行性和實(shí)用性仍有許多懸而未決的問(wèn)題。然而，它們已經(jīng)被用來(lái)創(chuàng)造一些令人印象深刻的產(chǎn)品。

免責(zé)聲明：本文只為提供市場(chǎng)訊息，所有內(nèi)容及觀點(diǎn)僅供參考，不構(gòu)成投資建議，不代表本站觀點(diǎn)和立場(chǎng)。投資者應(yīng)自行決策與交易，對(duì)投資者交易形成的直接或間接損失，作者及本站將不承擔(dān)任何責(zé)任。！

Tag：zk-SNARKs 零知識(shí)證明

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