狗狗币:零知识证明将赋能扩容与隐私计算_DOG

2021年Vitalik曾在一篇文章中讲：

Perhapsthemostpowerfulcryptographictechnologytocomeoutofthelastdecadeisgeneralpurposesuccinctzeroknowledgeproofs,usuallycalledzk-SNARKs.(也许过去十年中最强大的密码技术是通用的简洁零知识证明zk-SNARKs。）

诚然，零知识证明在Crypto领域的两个非常重要的方向都发挥着关键性突破的作用，一个是Scalability，一个是Privacy。

零知识证明是指证明者能够在不向验证者提供超过陈述本身有效性信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确/真实的。零知识证明机制转化成计算机程序语言后应用最广泛的技术有两个——zk-SNARK和zk-STARK。

zk-SNARK是零知识简洁的非交互知识论证，基本逻辑如下图：

Pantera Capital的早期代币基金今年下跌了71%:金色财经报道，截至今年9月，加密货币投资公司Pantera Capital的早期代币基金下跌了71%。

该基金投资于流动性期限在一到三年之间的代币，据文件显示，自成立以来，该基金的回报率仍为372%。随着加密货币市场的下跌，投资公司Pantera Capital的早期代币基金今年损失了近四分之三的价值。（the block）[2022/10/28 11:51:19]

zk-SNARK实现不透露具体信息的情况下，证明事件的正确/真实的最朴素的方法是：基于可信初始设置，在各项数据位于合法范围的情况下，证明“输入”=“输出”。

zk-STARK是零知识可扩展的透明知识论证，基本逻辑本质上和zk-SNARK相同：

zk-STARK与zk-SNARK相比较，各有优劣：

BM：若转换至一代币一票EOS机制，需防止网络被区块生产者滥用:1月8日，EOS创始人BM（Daniel Larimer）发文《一代币一票下的EOS信任模型》。他在文章中表示，“当我们考虑将EOS转换成一个代币一票机制时，社区应该意识到一些安全方面的考虑。”EOS现有治理系统依赖于批准投票来选举区块生产者。这意味着每个活跃的节点都必须获得多个“鲸鱼”和交易所的批准。在一个代币一票的机制下，很可能一个鲸鱼会选举多个区块生产者。这意味着“保护”每个生产者位置的代币数量将大大减少，因此更多的人被提升为信任级别。通过确保更多的代币持有者由一个生产者代表，这增加了生产者集的去中心化，但也使得网络容易被投票最少的生产者滥用。有三种方法可以抑制这种潜在的滥用，分别是客观的CPU测量、白名单生产者和代表治理。其中目标CPU可能是保持EOS稳定，同时可以增加区块生产者集多样性的最佳解决方案。[2021/1/9 15:42:00]

初始可信设置：zk-SNARK需要，zk-STARK不需要；

证明数据大小：zk-SNARK的证明大小约为288字节，zk-STARK稍微大些几百KB；

库币安全事件更新：新增BNB、DOT、XTZ等12种代币充提服务:据库币KuCoin交易所消息，库币已于10月4日新增BNB、DOT、XTZ、AMB等12种代币充提服务。截至目前，库币已开放共计43种代币充提服务。库币CEO Johnny Lyu在此前的推特中表示，价值超过2.04亿美金的资产已安全脱离可疑地址范围。库币正逐渐恢复完整服务，包括 BTC, ETH, USDT在内的更多代币的充值和提现服务近期也将开放。[2020/10/4]

成本：zk-STARK比zk-SNARK更低；

证明过程速度：zk-STARK比zk-SNARK的证明过程更快。

Crypto领域近年来的两大刚需——以太坊网络扩容和隐私保护，恰恰都可以通过零知识证明技术来解决。

zk在扩容方面的应用

动态 | 纽约商业房地产公司通过Polymath代币化22亿美元地产:金色财经报道，总部位于纽约的商业房地产市场公司Red Swan通过安全代币平台Polymath将22亿美元的商业房地产代币化。Red Swan首席执行官Ed Nwokedi表示，该代币化资产代表了16种不同的A类商业地产，分别位于德克萨斯州的奥斯汀和休斯顿、纽约布鲁克林、加利福尼亚州奥克兰和加拿大安大略省。[2020/2/28]

将零知识证明用于以太坊扩容领域的公司最初主要有两家，一家是MatterLabs，一家是StarkWare。前者推出了zkSync，后者推出了StarkNet、StarkEx。这几个项目都是当前Layer2领域的佼佼者，备受资方和市场关注。

StarkWare

StarkWare是基于零知识证明推出的Validium类型的以太坊Layer2扩容方案，并基于此方案推出了StarkNet和StarkEx。Validium的机制与zkRollup非常相似，唯一的区别是zkRollup中的数据可用性在链上，而Validium将其保持在链下，这样使得Validium可以实现更高的吞吐量。

声音 | 美国CFTC主席：ETH 2.0使用PoS机制后可能使以太坊成为证券类代币:金色财经报道，美国商品期货交易委员会（CFTC）主席Heath Tarbert近日表示，挖矿是一种更去中心化的方式获得加密货币，但以太坊属于何种性质的代币将可能发生改变。由于ETH 2.0将使用权益证明，持有者可以从网络中持续获得收益。而权益类代币在某些因素下，可能不能通过Howey测验（测试是否是证券的测验），这样就会被视为证券。此前，CFTC主席Heath Tarbert表示，ETH不是证券，而是一种商品，因此属于CFTC的管辖范围。（bitcoinexchangeguide）[2019/11/14]

既然将数据放在链下处理，那么必然在数据上链过程中的流程非常重要，zk-STARK数据上链流程如下：

1000笔交易发送给zk-STARK；

zk-STARK作为证明者，生成一个证明；

节点作为验证者读取证明、更新链上数据。

证明生成阶段

所以，zk-STARK的核心逻辑是允许区块链将计算转移到单个链下STARK证明者，然后使用链上STARK验证器验证这些计算的完整性。

各种链上交易协议如果使用StarkWare的Validium扩容技术，它的交易费用会非常便宜。比如目前StarkEx托管了ImmutableX、Deversifi和Sorare等协议，从ImmutableX就可以感受到交易费用的便宜——在ImmutableX铸造和交易NFT的Gas费用均为0美元，就好像不是在链上玩似的……用过的人都会有这个感受。

zkSync

MatterLabs推出的zkSync扩容方案是基于零知识证明的zkRollup类以太坊Layer2扩容方案。

zkSync通过引入Validators和Guardians这两种角色来提升可扩展性：

Validators负责处理交易并打包区块，Validators需要质押代币，然后需要为交易提供一份交易零知识证明，证明交易过程都是正确的、没有舞弊。若Guardians发现作恶，则没收Validators的质押代币；若没有作恶则Validators将得到代币奖励。

在这个过程中，通过运用零知识证明，可以让Guardians不需要知道交易的具体内容，也能知道交易过程是正确的/真实的。基于这个逻辑可以将很多交易过程放在Layer2链上处理，而将正确结果反馈到Layer1以太坊链上，从而实现以太坊网络可扩展性的提升。

当然，现在MatterLabs正在推动zkSync2.0，在技术上又有很大的更新。一方面zkSync2.0引入了zkEVM，它将可以把以太坊智能合约部署在zkRollup上。另一方面zkSync2.0将采用Volitions的技术方案，Volitions相当于包含了zkRollup和Validium，可以同时支持ZKRollup和Validium或其他组合模式的多种数据可用性模式。将选择权交还给用户，用户可以选择具体在哪种模式下交易。在ZKRollup模式下，所有数据都在链上提交，状态更新的有效性由零知识证明来保证；在Validium模式下，数据被保存在链下，只有最新状态以及该状态有效性证明在链上提交。

总而言之，零知识证明类的技术方案已经成为以太坊网络扩容方面的最主流方案。

zk在隐私方面的应用

零知识证明用于隐私方面，具体又分为交易隐私和数据隐私。

交易隐私方面基本上是使用zk-SNARK以及基于zk-SNARK的衍生技术。这部分不再赘述。核心工作流程就是：

设置一个可信初始设置，以保证系统的初始安全；

设置一个范围证明，以防止环绕攻击；

检查inputnote=outputnote，以确保UTXO的正确性。

零知识证明除了用于交易隐私保护，也可以用于数据隐私保护。比如你的年龄，通过零知识证明机制，你可以不需要提供具体的身份信息，只需要通过简单的零知识证明算法——比如证明你的年龄大于等于18周岁，即可证明你已经成年，具备参与某项活动的权利——通过这种方式既可以实现数据隐私保护，也可以证明你具备某些资格。

零知识证明在未来的链上声誉证明方面可能也会有很多应用场景。比如现在的链上信用问题，核心难点在于尚未建立个人链上身份体系。链上身份不好建立的原因最少有两点：

第一，现实身份的证明工具不适合作为链上身份证明。链上钱包与现实身份并不具备一一对应关系，而且一定程度上讲现实身份的证明工具在Crypto领域里也不适合作为身份证明，一方面很多Crypto的资产持有者不愿意透露个人的身份信息，另一方面即使DeFi协议掌握了违约用户的个人身份信息，在很多国家和地区USDT等Token的权益是不受法律保护的，要这身份证明对于违约的追责没有用。

第二，链上用户不愿意泄露过多个人资产方面的隐私。要给每个链上用户打信用分，就需要掌握用户的各个方面的链上资产和链上行为的信息。但是很多用户不愿意让别人知道自己有哪些地址，做了哪些交易……之类的信息。但若要给链上用户一个合理的信用分，却又需要尽可能多掌握用户信息。所以，在链上声誉、链上信用方面，可能也需要零知识证明的赋能。

总而言之，零知识证明在扩容和隐私方面的应用是当前行业发展的明牌趋势。

来源：金色财经

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