什么是区块链的ZK-SNARKS？如何获得隐私保护？

ZK-SNARKS通过实现屏蔽交易并证明智能合同有效性而没有透露细节，可以增强区块链隐私，这对于诸如Zcash之类的平台至关重要。

2025/05/02 23:21

什么是区块链的ZK-SNARKS？如何获得隐私保护？

了解区块链中的ZK-SNARKS

ZK-SNARKS或零知识简洁的知识非交互论点是加密协议，可让一个方向另一方证明他们拥有某些信息而不揭示信息本身。在区块链的背景下， ZK-SNARKS在增强隐私和安全性方面起着至关重要的作用。它们可以以将细节保密的方式验证交易验证，使其成为诸如Zcash之类的以隐私为中心的加密货币的重要工具。

ZK-SNARKS的工作方式

ZK-SNARKS根据零知识证明的原则进行操作，其中一个一方（供奉献者）可以说服另一方（验证者），陈述是真实的，而无需传达任何其他信息。在区块链交易中， ZK-SNARKS允许用户证明他们有必要的资金可以进行交易而不揭示其余额或交易金额。这是通过一系列复杂的数学操作来实现的，这些数学操作产生了证明，可以在不揭示基础数据的情况下进行验证。

ZK-Snarks的组成部分

ZK-SNARKS由三个主要组成部分组成：设置，证明阶段和验证阶段。在设置过程中，生成了一个常见的参考字符串，该字符串均由供奉献者和验证者使用。在证明阶段，供奉献者使用此参考字符串来创建某个语句是正确的证明。最后，在验证阶段，验证者使用相同的参考字符串来检查证明的有效性，而无需学习任何其他信息。

使用ZK-SNARKS实现隐私保护

通过以多种方式使用ZK-SNARK来实现区块链中的隐私保护。首先， ZK-SNARKS启用了屏蔽交易，其中发件人，接收器和交易金额从公众视图隐藏。这意味着，尽管交易记录在区块链上，但细节仍然保密。其次，可以使用ZK-SNARK来证明智能合约的有效性，而无需透露其逻辑或执行细节，从而增加了一层隐私。

在区块链平台中实现ZK-SNARKS

要在区块链平台中实现ZK-SNARKS ，需要遵循几个步骤。这是有关如何实现这一目标的详细指南：

• 选择一个合适的库：首先选择支持ZK-SNARKS的库，例如Libsnark或Zokrates 。这些库提供了生成和验证证据的必要工具。

• 生成常见的参考字符串：使用选定的库生成一个常见的参考字符串。此步骤至关重要，必须安全地进行防止任何潜在漏洞。

• 创建证明电路：定义验证电路，该电路表示需要证明的陈述。该电路将用于生成证明。

• 生成证明：使用经过证明的电路和公共参考字符串，生成证明。该证明将用于说服验证者，该陈述是真实的。

• 验证证明：验证者使用相同的常见参考字符串来检查证明的有效性。如果证明是有效的，则可以确保验证者在不学习任何其他信息的情况下进行陈述是正确的。

挑战和考虑因素

在区块链系统中实施ZK-SNARKS带来了自己的一系列挑战。一个主要的挑战是生成和验证证明所涉及的计算复杂性。这可能导致交易时间增加和资源使用率更高。此外，通用参考字符串的安全性至关重要，因为任何妥协都可能导致系统中的漏洞。遵循最佳实践并使用安全的方法生成和存储此字符串至关重要。

ZK-SNARKS的现实应用程序

ZK-SNARKS已在几个现实世界中的区块链项目中成功实施。最著名的例子之一是Zcash ，它使用ZK-SNARKS提供完全屏蔽的交易。另一个例子是Tornado Cash ，这是一种使用ZK-SNARKS增强以太坊网络隐私的分散式混音器。这些应用程序证明了ZK-SNARKS在实现区块链系统中保护隐私保护方面的实际好处。

常见问题

Q1：可以在任何区块链平台中使用ZK-SNARKS吗？

A1：尽管可以在各种区块链平台中实现ZK-SNARKS ，但可行性取决于平台的体系结构和可用资源。像以太坊这样的平台已经看到了成功的实施，但是每种情况都需要仔细考虑技术要求和潜在挑战。

Q2：ZK-SNARKS如何影响区块链的可扩展性？

A2： ZK-SNARKS会影响由于生成和验证证明所涉及的计算开销而引起的可扩展性。但是，正在进行的研发旨在优化这些过程，并可能降低它们对可伸缩性的影响。

问题3：ZK-SNARKS是否有其他选择可以在区块链中获得隐私？

A3：是的，有其他替代方案，例如ZK-Starks和Ring Signatures 。 ZK-Starks提供了类似的隐私益处，而无需值得信赖的设置，而Monero等加密货币则使用环签名来掩盖发件人的身份。

Q4：ZK-SNARKS的安全程度如何？

A4：正确实施时， ZK-SNARK被认为是安全的。安全性在很大程度上依赖于通用参考字符串的完整性以及基本数学问题的复杂性。适当的实施和遵守最佳实践对于维持其安全至关重要。