區塊鏈零知識證明？零知識證明的應用程序方案

區塊鏈中的零知識證明是什麼？

零知識證明（ZKP）是一種加密方法，它允許一個方（供奉獻者）向另一方（驗證者）證明他們知道一個價值或秘密而不揭示實際信息。在區塊鏈的背景下，該概念在增強隱私和可擴展性的同時保持無信任驗證方面起著關鍵作用。

一個典型的示例涉及在沒有實際披露密碼的情況下證明知識。在諸如Zcash之類的區塊鏈系統中，零知識證明用於確保交易有效性而不暴露發送者，接收器或金額詳細信息。

零知識證明如何工作？

零知識證明協議以核心涉及三個關鍵屬性：完整性，健全性和零知識。這些確保了：

• 如果該陳述是真的，那麼誠實的驗證者將被說服。
• 沒有作弊的供者可以說服驗證者虛假陳述。
• 驗證者除了陳述的真實性外，什麼也沒學。

一個流行的實現是ZK-SNARKS（零知識簡潔的知識非交互論點） 。這種機制可以通過最小的數據交換來快速驗證。另一個變體ZK-Starks（可擴展的知識論點）提供了類似的好處，但通過消除對可信賴的設置儀式的依賴，具有提高的可伸縮性和透明度。

交易中的隱私保護

零知識證明最突出的應用之一是交易隱私。 Bitcoin和以太坊等傳統區塊鏈公開展示交易細節。使用ZKP，用戶可以私下進行交易，同時仍允許網絡節點驗證合法性。

例如：

• Zcash利用ZK-SNARKS屏蔽交易元數據。
• 用戶可以在透明和屏蔽交易之間進行選擇。
• 屏蔽交易隱藏了發件人，接收器和轉移金額。

這使財務隱私類似於數字環境中的現金交易，這使得ZKPS對於遵守GDPR和反監視問題等法規至關重要。

通過匯總增強可擴展性

另一個主要的應用程序在於第2層縮放解決方案，尤其是ZK-Rollups 。這些系統將多個交易捆綁在鏈上，並向主鏈提交單個證明，從而大大減少了計算負載。

關鍵功能包括：

• 交易匯總：成千上萬的操作是鍊鍊的。
• 證明提交：簡潔的ZKP驗證批次的正確性。
• 鏈驗證：以太坊或其他L1鏈驗證證明，而不是重新執行每筆交易。

這種方法可顯著改善吞吐量並減少氣體費用。諸如Starkware and Matter Labs（ZKSYNC）之類的項目利用這些機制有效地擴展了分散應用程序。

身份驗證沒有數據曝光

除了財務外，零知識證明還為分散的身份管理提供了強大的解決方案。他們允許個人證明某些屬性（例如，年齡，公民身份，帳戶餘額）而不會透露個人數據。

用例包括：

• KYC/AML檢查：用戶可以在不共享完整文檔的情況下證明資格。
• 登錄憑據：身份驗證而無需傳輸密碼。
• 訪問控制：基於經過驗證的索賠而不是原始數據授予權限。

這與自我主張身份（SSI）的原理保持一致，並通過最大程度地減少數據暴露點來增強安全性。

智能合約機密性

在公共區塊鏈中，智能合約是完全可見的，這對於需要機密性的企業可能會有問題。零知識證明可以實現私人智能合約執行，其中邏輯和狀態轉換仍然隱藏，但可證明。

申請涉及：

• 私人計算：執行合同邏輯離鏈並提交ZKP進行驗證。
• 機密輸入和輸出：隱藏參數傳遞到合同中。
• 選擇性披露：僅向特定方揭示必要的結果。

Ernst＆Young等AZTEC網絡和Night Fall等框架集成了ZKP，以維持企業級區塊鏈部署中的透明度和酌處權。

常見問題（常見問題解答）

Q1：零知識證明可以破壞嗎？儘管從理論上確保了，但ZKP的強度取決於基本的加密假設和適當的實施。量子計算的進步可能會對ZK-SNARK等一些ZKP變體構成長期風險。

Q2：所有零知識證明是否相同？否。有不同類型的類型，例如ZK-SNARKS，ZK-Starks和Bulletproofs，每個類型都在性能，信任假設和用例中取決於權衡。

Q3：ZK-Starks與ZK-Snarks有何不同？ ZK-Starks消除了對受信任的設置的需求，並且對量子攻擊具有更大的抵抗力，但與ZK-SNARK相比，它們產生了更大的證據，需要更多的存儲空間。

問題4：對於使用零知識證明的開發人員來說，存在哪些工具？流行的開發框架包括Circom，Snarkjs，Cairo和Noir。這些工具有助於建造電路，生成證明並將ZKP集成到DAPP中。