📝 嗨,我是 𝟏𝟎,这是 #区块链发展史 的科普系列,本期内容:零知识证明。

零知识证明(ZKP)是一项密码学突破,ZKP 现在也是区块链追求的核心目标之一,未来它可能会让我们的隐私和安全都上个大台阶。

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一、 零知识证明是什么

零知识证明(ZKP)是一种密码学技术,允许证明者在不泄露任何具体信息的前提下,向验证者证明自己掌握某一事实。它于 1985 年由 Shafi Goldwasser、Silvio Micali 和 Charles Rackoff 提出。零知识证明的核心在于:验证者可以确认证明的真实性,但无法从中获得额外的信息。

举个例子:如果我要证明我知道某人的电话号码,我无需公开号码,只需拨通电话即可。验证者知道我能联系到对方,却不知道号码具体是多少。

二、 零知识证明的特征

零知识证明是一种验证技术,验证者无需了解具体细节即可确认声明的真实性,具备完整性、合理性和零知识三个特性。

完整性表示,如果声明是真实的,验证者一定能被说服,即“真的错不了”;合理性意味着如果声明是假的,验证者几乎不会被欺骗,即“假的对不了”;零知识则指验证者除了确认声明是真实的,不会获得任何额外信息。

零知识证明依赖概率性验证,尽管有极小的误差可能,但可以通过多次验证降低到几乎为零。简单来说,证明者必须知道真实信息才能通过验证,随意猜测很容易被识破。这种方式既能保护隐私,又保证验证结果的准确性

三、 零知识证明的主要两种类型

1、 交互式零知识证明:在这种方式中,证明者和验证者需要进行一系列的互动,证明者通过完成一系列任务或操作来证明自己掌握某些信息。这些任务通常涉及一些数学概率的计算,验证者通过这些操作来确认信息的真实性。

2、 非交互式零知识证明:与交互式不同,这种方式无需证明者和验证者实时沟通。证明者通过事先的计算生成一个证明,验证者随后可以对其进行验证。这个过程不需要互动,验证者只需检查提供的证明即可确认信息的有效性。

四、 零知识证明的 Web3 用例

1、 链下计算与扩展性:ZKP 可以帮助区块链扩展,像 ZK-Rollups 通过把计算工作转移到链外处理,让以太坊等区块链的处理速度变得更快,效率也大大提升。

2、 跨链桥联:通过 ZKP 技术,跨链交易可以更加安全,像 Wormhole 和 ZKBridge 就在使用这种技术,解决了不同区块链之间的互通问题。

3、 链上游戏:区块链游戏有一个大难题——怎么在公开透明的链上保守自己的策略秘密呢?ZKP 就是解决方案!它能够“隐藏”游戏中的部分信息,比如在《黑暗森林》这种游戏中,玩家可以保持自己的策略不被其他人看到,确保游戏的公平性和玩家的隐私。

4、 资产安全:ZKP 提高了 Web3 安全性,通过有效性证明,确保用户资产的安全性和数据准确性。

5、 用户验证:ZKP 让用户可以在不泄露私人信息的情况下,证明自己的身份,比如登录时只需要一个 ZK Proof,系统无法知道你真实的密码。

6、 文档共享和存储保护:在网络上共享文件经常会担心数据泄露,ZKP 则能加密你的数据,确保只有被授权的人才能查看。

五、 采用 zk-STARK 的项目

StarkEx

StarkEx 是一种以太坊上的 Layer 2 扩容方案,通过使用 STARK证明 来验证交易,从而提升交易处理速度和降低成本。它主要用于支持交易和支付应用,像 DeversiFi、Sorare 和 dYdX 等项目都基于 StarkEx。不过,StarkEx 的限制是它 不支持智能合约,这意味着它无法像其他平台那样实现完全功能的去中心化应用(dApp)。

StarkNet

StarkNet 是一个通用平台,允许开发者在以太坊的 zk-rollup 上部署智能合约。像 Aave 和 Maker 这样的热门以太坊应用也计划在 StarkNet 上推出,以提升可扩展性。StarkEx 的 zk-rollup 也可以在 StarkNet 上运行,从而进一步优化应用的扩展性能。

六、 尾巴

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