简单的科普下 什么是零知识证明。





零知识证明(Zero-Knowledge Proof,ZKP)是一种密码学协议,允许一方(证明者)向另一方(验证者)证明某一陈述是真实的,而无需泄露任何与该陈述相关的具体信息。零知识证明的概念由 Shafi Goldwasser、Silvio Micali 和 Charles Rackoff 在 1985 年提出,并在密码学和计算机科学领域中得到了广泛应用。




零知识证明的三大性质




1. 完备性(Completeness):


• 如果陈述是真实的,诚实的证明者能够说服诚实的验证者。


2. 可靠性(Soundness):


• 如果陈述是假的,没有作弊的证明者能够说服诚实的验证者,这种可能性非常小(通常可以忽略不计)。


3. 零知识性(Zero-Knowledge):


• 如果陈述是真实的,验证者不会获得关于陈述之外的任何额外信息。




零知识证明的类型




1. 交互式零知识证明(Interactive Zero-Knowledge Proofs):


• 证明者和验证者通过多轮交互来证明某一陈述的真实性。


2. 非交互式零知识证明(Non-Interactive Zero-Knowledge Proofs,NIZK):


• 证明者生成一个单一的证明,该证明可以由任何验证者进行验证,无需进一步的交互。




零知识证明的应用,说白了就是我知道你很牛逼但是不知道你具体怎么牛逼起来的过程。这个领域值得关注的代币 zkSync~

零知识证明在许多领域有广泛的应用,包括但不限于:


1. 区块链和加密货币:

• 零知识证明用于确保交易的隐私性和安全性,如 zk-SNARKs 和 zk-STARKs 技术在 Zcash 和其他隐私币中的应用。

2. 身份验证:

• 在不暴露用户密码或其他敏感信息的情况下验证用户身份。

3. 安全多方计算:

• 多方在不泄露各自私有数据的情况下进行联合计算。

4. 数据隐私保护:

• 保护数据隐私,确保在共享或处理数据时不泄露敏感信息。

例子

交互式零知识证明的例子:地图染色问题

假设有一个地图,证明者声称可以用四种颜色将地图染色,使得相邻区域的颜色不同。验证者希望验证这一声明,但不想知道具体的染色方案。

1. 证明者先用四种颜色将地图染好。

2. 证明者将每个区域的颜色遮住,并随机交换颜色的标签。

3. 证明者将交换后的地图展示给验证者。

4. 验证者随机选择一对相邻区域,并要求证明者揭示这些区域的颜色。

5. 证明者揭示颜色,验证者检查这对相邻区域颜色是否不同。

6. 重复以上步骤多次,验证者每次都选择不同的一对相邻区域。

如果证明者每次都能正确揭示颜色且颜色不同,那么验证者可以有很高的信心认为证明者确实有一个正确的染色方案,而无需知道具体方案。

总结

零知识证明是一种强大的密码学工具,可以在不泄露信息的情况下证明某些陈述的真实性。它在区块链、身份验证和数据隐私保护等领域有着广泛的应用前景。