一文搞懂区块链中的零知识证明(ZKP)
2025-01-07 16:12:01

区块链技术的一大优势在于其透明性,但在很多情况下,智能合约应用却需要保护数据隐私。比如,一些专有数据在触发智能合约执行时不能被公开。因此,越来越多的项目开始采用零知识证明(ZKP)技术来在公链上保护隐私。零知识证明允许一方向另一方发送加密证明,证明自己拥有某个数据,而无需透露数据的具体内容。在区块链网络中,零知识证明只披露某条隐藏信息是有效且为证明者所拥有的。


零知识证明如何保障隐私


零知识证明的核心价值在于保护隐私。它允许用户在不泄露数据的情况下证明数据的存在和真实性。例如,Alice想要向Bob证明她知道一个秘密密码,但又不想告诉Bob密码是什么。通过零知识证明,Alice可以在不透露密码的情况下让Bob相信她确实知道这个密码。


零知识证明的运行机制




零知识证明的概念最早由MIT的ShafiGoldwasser和SilvioMicali在1985年提出。他们指出,证明者可以在不透露具体数据的情况下让验证者相信数据的真实性。零知识证明可以是交互式的,也可以是非交互式的。目前,零知识证明有多种实现方式,如zkSNARKS、zkSTARKS、PLONK和Bulletproofs,每种方式在证明大小、证明者时间和验证时间上都有不同的优缺点。


零知识证明有三个基本特征:


完整性:如果信息是真实的,诚实的验证者会相信诚实的证明者确实拥有正确的信息。

可靠性:如果信息是虚假的,不诚实的证明者无法说服诚实的验证者相信他拥有正确的信息。

零知识性:如果信息是真实的,验证者除了知道信息是真实的以外,不会获得任何其他信息。


零知识证明的概念演示


为了直观地理解零知识证明,可以想象一个山洞,洞内有两条路(路径A和路径B),这两条路由一扇门连接,只有知道密码才能通过这扇门。Alice想向Bob证明她知道密码,但不想告诉Bob密码是什么。Bob站在山洞外,Alice从其中一条路进入山洞,然后Bob随机指定她从另一条路返回。如果Alice能够成功返回,说明她知道密码。通过多次重复这个过程,Bob可以确信Alice确实知道密码,而Alice也没有透露密码的具体内容。


零知识证明的价值


零知识证明的主要价值在于它可以在透明的公链上利用隐私数据集。区块链本身是高度透明的,任何节点都可以查看和下载账本中的数据。但结合零知识证明技术后,用户和企业可以在不透露具体数据内容的情况下执行智能合约。


对于供应链公司、企业和银行等传统实体来说,保护商业机密和客户隐私至关重要。这些实体通常受到严格的法律监管,必须遵守相关法律法规。零知识证明使它们能够在区块链网络中安全地进行交易,同时保护内部敏感数据隐私。



零知识证明的应用


一些区块链项目,如Zcash,已经开始采用零知识证明技术,允许用户创建隐私交易,隐藏交易金额以及发送者和接收者的地址。去中心化预言机网络也可以应用零知识证明来证明链下数据的真实性,同时在链上隐藏数据内容。


Chainlink正在开发的DECO技术就是基于零知识证明的预言机解决方案。DECO在HTTPS/TLS协议基础上进行了扩展,保障数据在传输过程中的隐私性和防篡改性。使用DECO的Chainlink预言机节点可以在链上隐藏数据内容,同时证明数据来自可信服务器。


DECO等零知识证明方案可以实现多种智能合约应用场景,例如低抵押贷款。在低抵押贷款中,贷款人可以证明自己的信贷资质,同时保护自己的隐私。DECO还可以用于创建去中心化身份认证协议,如CanDID,让用户拥有并保管自己的身份认证信息,而不是让中心化的第三方托管这些信息。


零知识证明为用户和企业带来了巨大的价值,使它们能够在区块链网络中安全地进行交易和应用,同时充分保护数据隐私。企业和机构可以结合区块链的透明性和零知识证明的隐私性,实现更大的价值。

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