什么是零知識(shí)證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？
你是否曾經(jīng)提交過(guò)可能包含令人尷尬的隱私信息的財(cái)務(wù)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(wèn)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(gòu)買了價(jià)值 100 美元的 Nutella 巧克力醬，或者從自行車上摔下來(lái)膝蓋擦傷，那會(huì)怎樣？這便是零知識(shí)證明的一個(gè)典型例子，也是一個(gè)潛在的用例。
什么是零知識(shí)證明（ZKP）？
您可能已經(jīng)從我們的示例中猜到了，零知識(shí)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(guò)程。
假設(shè)你剛剛在你的朋友之前完成了今天的 Wordle（是的，人們?nèi)匀辉谕孢@個(gè)）。你不需要告訴他們這個(gè)詞是什么，你只需要分享你的 Wordle 結(jié)果圖像，其中包含五個(gè)垂直的綠色方框。這樣，每個(gè)看到圖像的人都會(huì)知道你剛剛答對(duì)了這個(gè)詞，但沒有人知道它是什么，除非他們已經(jīng)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(gè)人都會(huì)知道你已經(jīng)解決了它，而無(wú)需與你進(jìn)行任何進(jìn)一步的互動(dòng)（他們甚至不必認(rèn)識(shí)你）。這被稱為非交互式 ZKP，與交互式 ZKP 相反，在交互式 ZKP 中，驗(yàn)證者必須與證明者進(jìn)行一系列交流才能決定他們是否相信。
毋庸置疑，這種復(fù)雜的機(jī)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(gè)例子。該領(lǐng)域最著名的兩個(gè)進(jìn)展是 zk-SNARK 和 zk-STARK。
zk-SNARKs 與 zk-STARKs
zk-SNARK 代表零知識(shí)簡(jiǎn)潔非交互式知識(shí)論證，其亮點(diǎn)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(yàn)證陳述。這使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠驗(yàn)證賬戶的所有權(quán)，并確保特定交易的發(fā)送者擁有足夠的余額，而無(wú)需透露地址或交易金額。
隨機(jī)橢圓曲線是 zk-SNARKs 安全模型的核心。啟動(dòng)使用 zk-SNARKs 的協(xié)議也需要可信的設(shè)置。這涉及創(chuàng)建私鑰，這些私鑰隨后用于創(chuàng)建交易和驗(yàn)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(lái)已經(jīng)積累了一個(gè)龐大的社區(qū)。
zk-STARKs 代表零知識(shí)可擴(kuò)展透明知識(shí)論證，于 2018 年推出。顧名思義，zk-STARKs 專注于可擴(kuò)展性和透明度。zk-SNARKs 的證明者和驗(yàn)證者的時(shí)間隨著見證大小而線性增加，但對(duì)于 zk-STARKs 而言，它是準(zhǔn)線性增加的，這使得它們?cè)谔幚泶笮蛿?shù)據(jù)集時(shí)更加靈活。zk-STARKs 還利用可公開驗(yàn)證的隨機(jī)性和哈希函數(shù)，這意味著它們不需要初始可信設(shè)置并且具有抗量子性。
也就是說(shuō)，zk-STARK 會(huì)生成更大的區(qū)塊，需要更多的計(jì)算能力，這意味著更多的 gas 消耗和更長(zhǎng)的驗(yàn)證時(shí)間。與老版本相比，zk-STARK 的開發(fā)人員和可用資源也少得多。
ZKP 在加密領(lǐng)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(yàn)證者提交你的身份信息——所有關(guān)于你的信息，無(wú)論是否相關(guān)，都以令人震驚的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)。
而使用零知識(shí)證明 (ZKP)，您只需生成一個(gè)憑證，作為您身份所有權(quán)和可靠性的證明。驗(yàn)證者只需執(zhí)行一些計(jì)算來(lái)檢查憑證的有效性，而無(wú)需訪問(wèn)您的所有個(gè)人信息。
Merkle 樹儲(chǔ)備證明
Merkle 樹是一種二叉樹，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其葉子節(jié)點(diǎn)中。每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)都有各自的哈希值，這些哈希值會(huì)被分成不同的組（節(jié)點(diǎn)），進(jìn)行進(jìn)一步的哈希運(yùn)算，直到只剩下一個(gè)值——根哈希。
驗(yàn)證者只需從多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取哈希值，即可驗(yàn)證 Merkle 樹中所有內(nèi)容的完整性，而無(wú)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(chǔ)備資金，并且沒有將其交易者的資金轉(zhuǎn)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(chǔ)備證明可供所有人驗(yàn)證：Bitget 的儲(chǔ)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(kuò)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(shí)型。本文將重點(diǎn)介紹后者。
零知識(shí)匯總 (zk-rollups) 在鏈下進(jìn)行計(jì)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(yàn)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(cè)試版將于 3 月底上線。為了對(duì)抗 Polygon，另一家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(cè)。
這場(chǎng)競(jìng)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(jié)算成本；Immutable X，這是一家專注于 NFT 的 Layer2 解決方案，通過(guò) zk-rollups 提供近乎即時(shí)、零 gas 費(fèi)用的體驗(yàn)。
零知識(shí)證明的挑戰(zhàn)與發(fā)展前景
盡管零知識(shí)證明技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，但其應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)：
- 計(jì)算復(fù)雜性 零知識(shí)證明技術(shù)涉及大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，證明生成和驗(yàn)證過(guò)程可能消耗較多資源。未來(lái)，需要進(jìn)一步優(yōu)化算法以提升效率。
- 實(shí)現(xiàn)難度高 零知識(shí)證明技術(shù)的開發(fā)和部署需要高度專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)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(shù)架構(gòu)可能對(duì)零知識(shí)證明的整合提出限制，未來(lái)需要制定更通用的解決方案。
盡管如此，零知識(shí)證明技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。隨著零知識(shí)證明-Rollup等擴(kuò)容方案的成熟，零知識(shí)證明技術(shù)有望在未來(lái)推動(dòng)區(qū)塊鏈的性能提升和隱私保護(hù)實(shí)現(xiàn)重大突破。此外，隨著更多應(yīng)用場(chǎng)景的落地，零知識(shí)證明技術(shù)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(yàn)。
總結(jié)
零知識(shí)證明（零知識(shí)證明）是區(qū)塊鏈技術(shù)中一項(xiàng)重要的創(chuàng)新，為隱私保護(hù)和性能優(yōu)化提供了全新思路。從隱私幣到擴(kuò)容方案，從身份驗(yàn)證到DeFi應(yīng)用，零知識(shí)證明正在推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)入更高層次的發(fā)展階段。對(duì)于開發(fā)者和用戶而言，深入了解并利用零知識(shí)證明技術(shù)將成為未來(lái)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要能力。
以上就是什么是零知識(shí)證明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于一文詳解零知識(shí)證明(ZKP)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
你可能感興趣的文章
-
什么是零知識(shí)證明（ZKP）？未來(lái)前景如何？在區(qū)塊鏈中扮演什么角色？
在區(qū)塊鏈和 Web3 領(lǐng)域中，零知識(shí)證明（Zero Knowledge Proofs）是一個(gè)突破性的概念，它平衡了隱私和透明度之間的天秤,在本篇文章中，我們將詳細(xì)介紹零知識(shí)證明是什么？并介…
2025-09-18 -
什么是零知識(shí)證明(ZKP)？一文全面了解零知識(shí)證明
區(qū)塊鏈可以利用零知識(shí)證明技術(shù)提升交易吞吐量，在驗(yàn)證用戶身份的同時(shí)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算，并讓企業(yè)既可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)又能保護(hù)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán),在上述所有應(yīng)…
2025-07-25 -
零知識(shí)證明：什么是zk-STARKs以及它們是如何工作的？(zk-STARK V2)
零知識(shí)證明（ZKP）是一種安全技術(shù)，允許加密貨幣交易所在不透露任何額外信息的情況下證明聲明的真實(shí)性,儲(chǔ)備證明（PoR）是加密貨幣交易所展示其擁有足夠資產(chǎn)來(lái)覆蓋所有用戶…
2025-05-08 -
一文了解Solana推出機(jī)密余額功能：結(jié)合零知識(shí)證明(ZK)的代幣隱私機(jī)制
Solana區(qū)塊鏈再度創(chuàng)新，近日正式推出「機(jī)密余額(Confidential Balances)」功能，這是一套結(jié)合零知識(shí)證明(ZK)的代幣隱私機(jī)制, 更多詳細(xì)資訊請(qǐng)看下面正文…
2025-04-10 -
看空zkSync？ V神：零知識(shí)證明應(yīng)用低估了zk-STARKS潛力
采用零知識(shí)證明技術(shù)的以太坊Layer2網(wǎng)絡(luò)zkSync昨日剛上架幣安，以太坊創(chuàng)辦人Vitalik Buterin就發(fā)文感慨，鏈下ZK（零知識(shí)證明）應(yīng)用程序低估了使用STARK的潛力…更多詳細(xì)資訊…
2024-06-18 -
看空zkSync？ V神：零知識(shí)證明應(yīng)用低估了zk-STARKS潛力
昨日幣安剛上架采用零知識(shí)證明技術(shù)的以太坊Layer2網(wǎng)絡(luò)zkSync，以太坊創(chuàng)辦人Vitalik Buterin發(fā)文感慨，鏈下ZK（零知識(shí)證明）應(yīng)用程序低估了使用STARK的潛力,具體內(nèi)容請(qǐng)看本…
2025-04-28 -
zkVM是什么？zkVM項(xiàng)目有哪些？
zkVM是什么？zkVM是一種基于零知識(shí)證明的通用計(jì)算平臺(tái)，它能夠執(zhí)行各種計(jì)算任務(wù)，包括執(zhí)行智能合約、數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜算法運(yùn)算等,那么，zkVM項(xiàng)目有哪些？下面將為大家詳細(xì)介…
2024-05-29 -
zkVM零知識(shí)證明是什么?一文詳解zkVM
什么是zkVM零知識(shí)證明！虛擬機(jī)（VM）是運(yùn)行程序的程序,在上下文中，zkVM是一種虛擬計(jì)算機(jī)，它被實(shí)現(xiàn)為生成零知識(shí)證明的系統(tǒng)、通用電路或工具，用于為任何程序或計(jì)算生成zkV…
2024-05-29 -
幣安新幣挖礦上線ZK零知識(shí)證明項(xiàng)目Manta！BNB漲破320美元
交易所幣安（Binance）昨晚公告上線其第44期「新幣挖礦」項(xiàng)目：隱私零知識(shí)證明（ZKP）項(xiàng)目Manta（MANTA），用戶可在今（16）日8:00后將BNB和FDUSD投入礦池中參與挖礦，BNB…
2024-01-16 -
聯(lián)合國(guó)計(jì)劃以ZK零知識(shí)證明打造去中心化數(shù)字身份DID保護(hù)難民安全
聯(lián)合國(guó)難民署（UNHCR）正在研究應(yīng)用零知識(shí)證明（ZK-proofs）技術(shù)，以建立一套去中心化數(shù)字身份（DID）機(jī)制來(lái)保護(hù)難民,旨在幫助快速且安全地驗(yàn)證難民身份，尤其在跨越國(guó)境時(shí)…
2023-12-23
