区块链中最常见的暗码学技能毕竟是什么

零常识证明（Zero-Knowledge Proof或Zero-Knowledge Protocol）是一种基于概率的验证要领，它包罗“相同究竟的告诉”和“关于小我私人常识的告诉”。

验证者基于必然的随机性来扣问证明者，假如证明者给出的谜底正确，那么证明者将有很或许率会拥有其所声称的“常识”。零常识证明可以在不透露行使哪种钱币的环境下验证你确实花了钱。

现在，零常识证明已经被很多区块链项目视为好的隐私掩护方案之一。可以或许在不泄漏数据的环境下，来证明数据的真实性。

在本文中，我们将会表明隐秘的零常识证明（Zero-Knowledge Proof）及其当前的应用。

为什么ZKP云云重要？

数据隐私是当今社会最重要的课题之一。掩护与小我私人身份有关的小我私人数据（出生日期、银行证明、买卖营业记录、教诲证书）是至关重要的，而且其重要性将不绝进步。

在科技期间，我们正在缔造着亘古未有的海量数据，并且我们也在不绝缔造着关于自身的可供打劫的数据。

像Google和Facebook这样的大公司操作我们的数据成为了当现代界的科技巨头。然而，最近暗码学的打破和区块链的鼓起为掩护我们的数据和身份信息提供了新要领。零常识证明或者就是谜底。

零常识证明的道理

零常识证明是麻省理工学院的研究职员在20世纪80年月提出的一种加密方案。零常识证明协议是指一方（证明方）可以证明某事对另一方（验证方）来说是真实的。除了此特定告诉属实之外，不会透露其他任何信息。

譬喻，当前网站将用户暗码的Hash散列值储存在其web处事器中。为了验证客户端是否真的知道暗码，大大都网站今朝行使的要领是要求客户端输入暗码的hash散列，并将其与储存的功效举办较量。

零常识证明可以掩护用户账号不被走漏。假如可以实现零常识证明，那么客户端暗码对任何人来说都是未知的，可是如故可以对客户端登录举办身份验证。

零常识证明可以分为「交互式」和「非交互式」两种。接下来我们就逐一来看看这两种证明方法有哪些差异。

交互式零常识证明

零常识证明协议的基本是交互式的。它要求验证者不绝对质明者所拥有的“常识”举办一系列提问。

譬喻，假若有人声称本身知道数独游戏的谜底，零常识证明的进程就是验证者必要随机指定要通过列、行或九个正方形举办验证。

每轮测试不必要知道详细的谜底，只必要检测数字1~9是否包括在内。只要验证的次数足够多，就有来由信托证明者是知道数独题目谜底的。

然而，这种简朴的要领并不能使人信托证明者和验证者都是真实的。在数独这种环境下，两者可以提前勾串，以便证明者可以在不知道谜底的环境下依然通过验证。

假如他们想要说服第三方，验证者还必必要证明验证进程是随机的，而且他不会向证明者走漏谜底。

因此，第三方难以验证交互式零常识证明的功效，要向多人证明某些对象的话则必要特另外全力和本钱才行。

非交互式零常识证明

顾名思义，非交互式零常识证明不必要交互进程，停止了勾串的也许性，可是也许必要特另外呆板和措施来确定尝试的次序。

譬喻，在数独这个例子中，由措施抉摘要验证的列或行。验证序列必需保密，不然验证者也许会在不知道真正“常识”的环境下通过验证。

区块链上的零常识证明

比特币和以太坊都是用民众地点来取代当事方的真实身份，使买卖营业部门匿名，公家只知道发送和吸取的地点以及买卖营业的数目。然而，可以通过区块链上可用的各类信息（如交互记录）找出地点的真实身份，因此存在袒露隐私的也许。

零常识证明，可以在发送方、吸取方和其他买卖营业细节都保持匿名的环境下，担保买卖营业有用。

ZCash也许是乐成实现零常识证明的闻名的区块链项目之一。Zcash实现了ZKP的修改版本，被称为zk-SNARKS，代表Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge（零常识简明非交互式常识证明）

zk-SNARK技能镌汰了证明的巨细以及验证所需的计较劲。它可以或许在不走漏有关地点和相干有代价的任何要害信息的环境下证明有用买卖营业前提获得了满意。

zk-SNARK将必要验证的买卖营业内容转换为两个多项式乘积相称的证明，并结条约态加密和其他先辈技能，在执行买卖营业验证时掩护潜匿的买卖营业金额。

其进程可以简朴地描写为：

将代码拆分为可验证的逻辑验证步调，然后将这些步调拆分为一个由加法、减法、乘法和除法构成的运算电路；举办一系列调动，将待验证的代码转化为多项式方程，如t(x)h(x)= w(x)v(x)；为了使证明越发简捷，验证者预先随机选择几个搜查点s 来搜查这些点的方程是否为真；通过同态编码/加密，验证者在计较方程式时不知道现实输入值，但如故可以举办验证；在方程的左边和右边，同时乘以一个不便是0的奥秘值k。当验证(t(s)h(s)k) 便是(w(s)v(s)k)时，详细的t(s)、 h(s)、 w(s)和v(s) 是不行知的，从而到达掩护信息的目标。但zk-SNARK并不是美满的。当前zk-SNARK实现中的一个缺陷，是必要提前配置参数。假如这些参数被走漏，那么整个收集将面对歼灭性的冲击。因此，在行使这些收集时，用户必需坚信参数不会被走漏。

也许的办理方案包罗行使当代“可信执行情形”，如因特尔 SGX以及ARM TrustZone。对付因特尔的SGX技能来说，纵然应用措施、操纵体系、BIOS或VMM受到威胁，私钥也是安详的。

另外，最近的一份白皮书显现了它在零常识暗码学方面的创新：ZK-STARKs (零常识可扩展透明常识理论，Zero-Knowledge Scalable Transparent ARguments of Knowledge)。

按照zk-STARK 白皮书，zk-STARK是第一个在不依靠任何信赖配置的环境下实现区块链验证的体系，跟着计较数据的增进，计较速率呈指数级增进。

它不依靠于公钥加密体系，更简朴的假设使其在理论上越发安详，由于它独一的加密假设是Hash 散列函数（譬喻SHA2）是不行猜测的。

（编辑：湖南网）

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