零知識證明－ZKP（零知識證明）正在改變我們保護區塊鏈資料的方式，提供更高的安全性和隱私性。

零知識證明（ZKP）是現代密碼學中的重要概念。 ZKP 允許一方（證明者）向另一方（驗證者）證明一項聲明是真實的，而無需透露除聲明真實性之外的任何資訊。這項原理爲區塊鏈上的個人資訊和交易保護帶來了重大突破。

ZKP 原則包括三個主要要素：完整性、正確性和保密性。完整性確保如果陳述正確，驗證者將始終接受證明。正確性確保如果陳述是錯誤的，驗證者不會被任何證據所說服。最後，保密性確保驗證者除了陳述的正確性之外不會獲悉任何其他信息。

ZKP 類型

ZKP 主要有兩種類型：交互式證明和非交互式證明。交互式證明需要證明者和驗證者之間進行多次交換，而非交互式證明在生成證明後不需要交互。

交互式證明需要證明者和驗證者之間進行一系列來回交換。在此過程中，驗證者提出挑戰供證明者回答。如果證明者能夠正確應對所有挑戰，驗證者將相信該陳述是真實的，而無需透露更多信息。

例如，假設您需要證明您知道保險箱的密碼而不泄露密碼。您將要求驗證者向您提供與打開保險箱相關的隨機挑戰，並且您將執行證明步驟而無需透露密碼。然而，這些交互式證明很少在區塊鏈系統中使用，因爲它們效率低下並且需要兩方同時在線。

zk-SNARK（簡潔的非交互式知識論證）是非交互式 ZKP 的一種。 zk-SNARKs 允許您證明您擁有某些信息，而無需透露有關該信息的詳細信息。在以太坊區塊鏈上，zk-SNARK 對於保護隱私的智能合約非常有用。 ZCash 還使用 zk-SNARK 來驗證匿名交易，確保不會泄露有關發送者、接收者或金額的信息。

zk-STARKs（可擴展的透明知識論證）的工作原理與 zk-SNARK 類似，但旨在擴展大型計算。由於其透明度和可擴展性優勢，zk-STARKs 與許多不同的區塊鏈應用程序兼容。

Bulletproofs 證明某個值在特定範圍內，但不透露該值。通過使用先進的數學概念，防彈可以使證明更小，從而減少交易規模和驗證時間。門羅幣使用防彈技術來提高加密貨幣交易的隱私性和性能。

ZKP在區塊鏈中的應用

ZKP 在區塊鏈中的應用多種多樣，從保護交易到確保投票隱私和供應鏈透明度。以太坊上的第 2 層解決方案也使用 ZKP 來增強可擴展性和安全性。

Zk-rollups 是第 2 層擴展解決方案，它將鏈下交易數據捆綁到加密證明中，然後使用 ZKP 將交易有效性作爲調用數據發佈到以太坊主網。由於交易以聚合形式發佈到主網，因此它們通常佔用更少的空間，從而減少了以太坊的計算負擔。流行的 zk-rollups 包括 ZkSync 和 Loopring。

Zk-Plasma 是 Plasma 網絡的一個變體，它使用 ZKP 在以太坊上創建隱私保護側鏈。用戶無需驗證主網上的所有數據，而是可以驗證側鏈上的交易，然後使用 ZKP 將其有效性發布到以太坊。

去中心化交易所（DEXes）：ZKP可以支持多種資產的交易，而無需透露用戶的交易歷史、策略或賬戶餘額。這有助於保護在去中心化交易所進行交易的參與者的隱私和安全。

交易安全：ZKP允許區塊鏈上的交易在不泄露細節的情況下私​​下進行。這對於隱私至關重要的加密貨幣交易尤其重要。

安全投票：ZKP 可用於確保準確計票，而不會泄露個人選民的選擇。這將帶來更加透明和安全的投票系統。

供應鏈透明度：在供應鏈中，ZKP 可用於證明產品來源和完整性，而不會泄露有關供應商或製造流程的敏感信息。

ZKP的挑戰和未來

儘管 ZKP 提供了許多好處，但它們也面臨一些挑戰。高計算需求是主要障礙之一，因爲 ZKP 算法需要強大的處理能力。設置複雜性和確保不同系統之間的兼容性也是需要解決的挑戰。

然而，ZKP 在增強區塊鏈安全和隱私方面的潛力是巨大的。研究和開發正在不斷提高 ZKP 的性能並降低成本。未來，我們可以看到ZKP在金融系統、智能合約等諸多領域得到更廣泛的應用。

零知識證明是保護區塊鏈上數據和交易的強大工具。儘管面臨許多挑戰，ZKP 正在爲增強數字時代的安全和隱私開闢新的機遇。