什么是零知识证明？

了解密码学中的零知识证明

1。零知识证明是加密方法，它允许一个方向另一方证明陈述是真实的，而无需揭示陈述本身真实之外的任何信息。这个概念在增强区块链网络内的隐私和安全性方面起着关键作用。在数字货币的背景下，此类证明可以实现交易验证，而无需暴露发件人，接收器或金额详细信息。

2。该机制依赖于复杂的数学协议，在该协议中，供奉献者说服了秘密知识的验证者（例如私钥），而没有披露秘密。这些证据是概率的，这意味着它们通过反复的验证回合将欺骗的机会降低到微不足道的水平。

3。一个经典的例子是“ Ali Baba Cave”的类比，一个人在不说话的情况下展示了一个秘密单词的知识。应用于区块链，这转化为验证交易，同时保存完全机密，这是在分散的金融（DEFI）应用程序中高度追捧的功能。

4。要获得符合零知识的证明，它必须满足三个属性：完整性（诚实的供者可以说服诚实的验证者），健全性（不诚实的鄙视者无法欺骗验证者）和零知识（验证者在陈述的有效性之外学习什么都没学）。

5。这些证据不仅是理论构造；它们被积极部署在以隐私为重点的加密货币中，例如Zcash和Monero，那里的交易细节仍然隐藏，同时仍可以通过网络参与者进行验证。

加密生态系统中零知识证明的应用

1。零知识证明最有影响力的用途之一是在ZK-SNARKS中（零知识简洁的知识非交互论点），这可以屏蔽Zcash上的交易。这些允许用户对公共分类帐中的全部私人交易进行，从而在不牺牲匿名性的情况下保持区块链完整性。

2.第2层缩放解决方案（例如ZK-Rollups）利用零知识证明来捆绑数千笔交易，并向主要的以太坊区块链提交单个证明。这大大减少了汽油费，并增加了吞吐量，同时保持安全性和分散性。

3。分散的身份系统利用零知识的证据使用户证明属性（例如年龄或公民身份），没有揭示基本文件。这与在知道您的客户（KYC）规则适用但隐私至关重要的标记资产平台中的合规性尤其重要。

4。在预测市场和区块链上的投票机制中，零知识证明可确保投票或下注有效，而无需公开参与者的选择，以防止胁迫和保留公平性。

5。跨链桥开始整合零知识证明，以验证另一个区块链在另一个区块链上的状态，而无需传输完整的数据集，减少信任假设和互操作性协议中的攻击表面。

技术挑战和权衡

1。生成零知识证明需要大量的计算资源，尤其是对于复杂的语句。这可以限制具有低功率设备的用户的可访问性，并增加对集中式证明服务的依赖。

2。某些实现（例如ZK-SNARKS的早期版本）取决于生成初始参数的值得信赖的设置阶段。如果该阶段ACT的参与者不诚实或泄漏数据，则可能会损害整个系统的安全性。

3。尽管ZK-Starks通过依赖透明参数消除了对受信任的设置的需求，但它们会产生更大的证明大小，从而导致链接上较高的验证成本，并限制其在某些区块链环境中的效率。

4.调试和审计零知识电路比传统的智能合约要困难得多。电路设计中的错误可能会导致被接受或拒绝有效的证据，从而产生难以检测的漏洞。

5。标准化仍然是一个挑战。不同的项目使用不同的格式和图书馆（例如，Circom，Halo2），使互操作性和工具支持在整个生态系统中分散。

常见问题

ZK-SNARKS和ZK-Starks有什么区别？ ZK-SNARK是简洁且非相互作用的，但需要值得信赖的设置。 ZK-Starks是透明，可扩展的，可扩展的，后量子后安全，但产生了更大的证明，使它们更昂贵，以验证链子上的链接。

可以在区块链之外使用零知识证明吗？是的，它们适用于安全的身份验证系统，私人数据共享和军事通信，在那里验证信息而没有披露至关重要。

零知识证明是否使交易完全匿名？他们通过隐藏交易详细信息提供了强大的隐私保证，但是如果不受其他图层的保护，网络级元数据（例如IP地址或定时）仍可能会暴露用户行为。

零知识证明是否具有量子量子？ ZK-Starks由于依赖基于哈希的加密术而被认为是抵抗量子的，而基于椭圆曲线或基于配对的密码学的ZK-SNARKS很容易受到量子攻击，如果大型量子计算机开始运行。