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什么是零知識證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？

2025-09-24 14:20:32 | 來源： | 作者：佚名
零知識證明(Zero—Knowledge Proof)，是指一種密碼學工具，允許互不信任的通信雙方之間證明某個命題的有效性，同時不泄露任何額外信息,簡單介紹可能還有有人不知道什么是零知識證明(ZKP)？下面先給大家詳細說說，并介紹它在加密中的用例

你是否曾經提交過可能包含令人尷尬的隱私信息的財務或健康記錄，僅僅是為了證明你有能力償還貸款，或者你的身體沒有重大問題？如果你能向他們證明你的收入穩(wěn)定充足，或者你身體健康，而又不透露你剛剛購買了價值 100 美元的 Nutella 巧克力醬，或者從自行車上摔下來膝蓋擦傷，那會怎樣？這便是零知識證明的一個典型例子，也是一個潛在的用例。

一文詳解零知識證明(ZKP)

什么是零知識證明（ZKP）？

您可能已經從我們的示例中猜到了，零知識證明（ZKP）是一種在不透露陳述的情況下證明陳述有效性的方法或過程。

假設你剛剛在你的朋友之前完成了今天的 Wordle（是的，人們仍然在玩這個）。你不需要告訴他們這個詞是什么，你只需要分享你的 Wordle 結果圖像，其中包含五個垂直的綠色方框。這樣，每個看到圖像的人都會知道你剛剛答對了這個詞，但沒有人知道它是什么，除非他們已經知道它。更方便的是，你只需要在 Twitter 上分享這張圖片一次，每個人都會知道你已經解決了它，而無需與你進行任何進一步的互動（他們甚至不必認識你）。這被稱為非交互式 ZKP，與交互式 ZKP 相反，在交互式 ZKP 中，驗證者必須與證明者進行一系列交流才能決定他們是否相信。

毋庸置疑，這種復雜的機制（交互式和非交互式）將創(chuàng)造出許多新穎、有趣的用例，尤其是在隱私至上至多的行業(yè)——加密貨幣就是一個例子。該領域最著名的兩個進展是 zk-SNARK 和 zk-STARK。

zk-SNARKs 與 zk-STARKs

zk-SNARK 代表零知識簡潔非交互式知識論證，其亮點在于非交互式，這意味著任何人都可以在不與證明者交互的情況下驗證陳述。這使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡能夠驗證賬戶的所有權，并確保特定交易的發(fā)送者擁有足夠的余額，而無需透露地址或交易金額。

隨機橢圓曲線是 zk-SNARKs 安全模型的核心。啟動使用 zk-SNARKs 的協(xié)議也需要可信的設置。這涉及創(chuàng)建私鑰，這些私鑰隨后用于創(chuàng)建交易和驗證的證明。因此，zk-SNARKs 容易受到量子攻擊和私鑰泄露。即便如此，zk-SNARKs 可以顯著減少區(qū)塊大小和 gas 消耗，并且自 2012 年成立以來已經積累了一個龐大的社區(qū)。

zk-STARKs 代表零知識可擴展透明知識論證，于 2018 年推出。顧名思義，zk-STARKs 專注于可擴展性和透明度。zk-SNARKs 的證明者和驗證者的時間隨著見證大小而線性增加，但對于 zk-STARKs 而言，它是準線性增加的，這使得它們在處理大型數(shù)據(jù)集時更加靈活。zk-STARKs 還利用可公開驗證的隨機性和哈希函數(shù)，這意味著它們不需要初始可信設置并且具有抗量子性。

也就是說，zk-STARK 會生成更大的區(qū)塊，需要更多的計算能力，這意味著更多的 gas 消耗和更長的驗證時間。與老版本相比，zk-STARK 的開發(fā)人員和可用資源也少得多。

一文詳解零知識證明(ZKP)

ZKP 在加密領域的用例有哪些？

身份證明

沒有什么地方比我們的身份信息更集中私人數(shù)據(jù)了。傳統(tǒng)上，身份證明需要證明者——你——向驗證者提交你的身份信息——所有關于你的信息，無論是否相關，都以令人震驚的細節(jié)呈現(xiàn)。

而使用零知識證明 (ZKP)，您只需生成一個憑證，作為您身份所有權和可靠性的證明。驗證者只需執(zhí)行一些計算來檢查憑證的有效性，而無需訪問您的所有個人信息。

Merkle 樹儲備證明

Merkle 樹是一種二叉樹，數(shù)據(jù)存儲在其葉子節(jié)點中。每個葉子節(jié)點都有各自的哈希值，這些哈希值會被分成不同的組（節(jié)點），進行進一步的哈希運算，直到只剩下一個值——根哈希。

驗證者只需從多個節(jié)點獲取哈希值，即可驗證 Merkle 樹中所有內容的完整性，而無需深入研究 1 和 0 的海洋。這被廣泛用于證明交易所擁有足夠的儲備資金，并且沒有將其交易者的資金轉移到其他地方用于不可告人的目的。

Bitget 始終將客戶放在首位，我們的 Merkle Tree 儲備證明可供所有人驗證：Bitget 的儲備證明。

Zk-rollups

Rollup，顧名思義，是一種將多筆交易匯總成一筆交易的擴容解決方案。這使得交易速度比以太坊主網(wǎng)更快、成本更低。以太坊的 Rollup 解決方案分為兩類：樂觀型和零知識型。本文將重點介紹后者。

零知識匯總 (zk-rollups) 在鏈下進行計算，并僅在鏈上提交有效性證明（所有匯總交易的“摘要”）。一旦此證明在鏈上得到驗證，所有匯總交易將一次性完成。

以太坊的 zk-rollup 解決方案中，有幾家主要參與者。Polygon 宣布，他們的 zkEVM 主網(wǎng)測試版將于 3 月底上線。為了對抗 Polygon，另一家競爭對手 zkSync 在 Polygon 宣布這一消息僅一天后就開放了其“主網(wǎng)”開發(fā)者注冊。

這場競賽中其他值得注意的參與者包括 Loopring，這是一家去中心化交易所，利用 zk-rollup 提供高吞吐量和低結算成本；Immutable X，這是一家專注于 NFT 的 Layer2 解決方案，通過 zk-rollups 提供近乎即時、零 gas 費用的體驗。

零知識證明的挑戰(zhàn)與發(fā)展前景

盡管零知識證明技術已經在多個領域展現(xiàn)出巨大潛力，但其應用仍面臨一些挑戰(zhàn)：

  • 計算復雜性 零知識證明技術涉及大量復雜的數(shù)學運算，證明生成和驗證過程可能消耗較多資源。未來，需要進一步優(yōu)化算法以提升效率。
  • 實現(xiàn)難度高 零知識證明技術的開發(fā)和部署需要高度專業(yè)的技術團隊，項目成本較高，普及面臨一定障礙。
  • 與現(xiàn)有區(qū)塊鏈系統(tǒng)的兼容性 不同區(qū)塊鏈的技術架構可能對零知識證明的整合提出限制，未來需要制定更通用的解決方案。

盡管如此，零知識證明技術的發(fā)展前景十分廣闊。隨著零知識證明-Rollup等擴容方案的成熟，零知識證明技術有望在未來推動區(qū)塊鏈的性能提升和隱私保護實現(xiàn)重大突破。此外，隨著更多應用場景的落地，零知識證明技術可能成為Web3世界的核心支柱，為用戶提供更安全、更高效的數(shù)字體驗。

總結

零知識證明（零知識證明）是區(qū)塊鏈技術中一項重要的創(chuàng)新，為隱私保護和性能優(yōu)化提供了全新思路。從隱私幣到擴容方案，從身份驗證到DeFi應用，零知識證明正在推動區(qū)塊鏈技術進入更高層次的發(fā)展階段。對于開發(fā)者和用戶而言，深入了解并利用零知識證明技術將成為未來數(shù)字經濟的重要能力。

以上就是什么是零知識證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？的詳細內容，更多關于一文詳解零知識證明(ZKP)的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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Tag：零知識證明   ZKP  

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