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一文读懂零知识证实(ZKP)

admin 科技 2021-09-15 06:29:39 17 0

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区块链自己的一个要害优势就是透明性,然而在许多情形下,智能合约应用却出于种种商业或执法缘故原由需要保障数据隐私,好比传入专有数据触发智能合约执行。现在,越来越多项目都接纳零知识证实(ZKP)手艺在公链上珍爱隐私。(注:零知识证实指一偏向另一方发送加密证实,在不透露数据内容的情形下证实自己拥有某个数据。)在区块链网络中,零知识证实只披露某条隐藏信息是有用且为证实者所拥有的。

本文将详细探讨零知识证实若何保障隐私,而隐私珍爱是零知识证实对用户的焦点价值。另外文中还会枚举零知识证实在区块链上的种种用例,以及若何行使Chainlink的DECO手艺确立珍爱隐私的预言机网络,证实数据来自某一web服务器的同时珍爱数据隐私,并实现向后兼容。

零知识证实的运行机制

零知识证实最早由MIT的Shafi Goldwasser和Silvio Micali在1985年一篇名为《互动式证实系统的知识庞大性》的论文中提出。作者在论文中提到,证实者(prover)有可能在不透露详细数据的情形下让验证者(verifier)信托数据的真实性。零知识证实可以是交互式的,即证实者面临每个验证者都要证实一次数据的真实性;也可以是非交互式的,即证实者确立一份证实,任何使用这份证实的人都可以举行验证。零知识证实现在有多种实现方式,如zk-SNARKS、zk-STARKS、PLONK以及Bulletproofs。每种方式在证实巨细、证实者时间以及验证时间上都有自己的优瑕玷。

零知识证实有三个基本特征,即:

总而言之,要确立零知识证实,验证者需要让证实者执行一系列操作,而证实者只有在得知底层信息的情形下才气准确执行。若是证实者乱蒙一个效果,那么验证者极有可能在验证中发现并证实他的错误。

若是要用一个看法直观地注释零知识证实若何证实用户拥有数据,可以想象一个岩穴只有一个入口,洞内里有两条路(路径A和路径B),这两条路由一扇门毗邻,要说出密码才气通过这扇门。Alice希望向Bob证实她知道开门的密码,但不想将密码透露给Bob。因此,Bob需要站在岩穴外,Alice从其中一条路走进岩穴,而Bob并不知道她选了哪条路。接着,Bob指定Alice从其中一条路回到岩穴入口(注:这是随机选择的)。若是Alice最初选择从路径A走到门口,但Bob让她从路径B回来,唯一的方式就是穿过那扇门,而穿过门必须知道密码。为了充实证实Alice真的知道门的密码,而不是运气好恰好选到了统一条路,这个历程可以频频重复好几回。

这一步操作完成后,Bob就可以异常确信Alice知道门的密码,与此同时Alice也不用向Bob透露密码是什么。虽然以上只是零知识证实机制简朴的看法演示,但真正的零知识证实运用的是密码学,在不透露数据的情形下证实数据的存在。在这个岩穴的示例中有一个输入数据,一条路径和一个输出数据。在盘算机中也存在类似的系统和电路,传入数据,数据通过某些电路门之后再输出。零知识证实行使了类似这种电路机制来确立证实。

想象有这么一种盘算机电路,传入数据,并输出某一抛物线上的值。若是用户能够对抛物线上的某一点延续给出准确谜底,那么就可以确信他知道这条抛物线函数是什么,由于每一轮乐成猜出准确谜底的概率会越来越低。你可以把电路明白成Alice在岩穴里走的路径。若是她能够顺遂通过电路,那么就说明她极有可能知道穿过电路的“密码”。在不透露任何详细信息的情形下证实自己拥有数据,将带来许多要害价值,稀奇是对区块链领域而言尤为云云。

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零知识证实的价值

零知识证实的主要价值是可以在以太坊等透明的公链上行使隐私数据集。区块链本质上透明度异常高,任何在区块链网络中运行的节点都可以查看并下载所有储存在账本中的数据,而区块链连系了零知识证实手艺,可以让用户和企业用隐私数据来执行智能合约,而且不透露详细的数据内容。

供应链公司、企业和银行等传统实体希望确立并执行智能合约,但又为了在竞争中保持优势需要珍爱商业隐秘,因此在区块链网络中保障数据隐私就显得至关主要。另外,这些实体通常受到执法羁系约束,必须珍爱客户小我私人身份数据隐私,并要遵守欧盟通用数据珍爱条例和美国康健保险便携性和责任法案(HIPAA)等各项执法律例。

同盟链的泛起可以有用珍爱机构生意数据隐私,但同盟链在网络规模上却逊色于公链,公链可以笼罩全天下各地的用户,并形成伟大的网络效应。而零知识证实可以使这些机构平安地与公链网络交互,并同时珍爱内部敏感数据隐私。因此,零知识证实乐成为传统企业激活了一些列公链的应用场景,推动创新,并确立更高效的全球经济系统。

零知识证实应用

Zcash等区块链已经最先接纳零知识证实,用户可以确立隐私生意,隐藏生意金额以及发送者和吸收者的地址。 *** 化预言机网络可以将智能合约接入链下数据和盘算资源,也可以应用零知识证实来证实某一链下数据,并同时在链上隐藏数据内容。

DECO是现在Chainlink正在开发的基于零知识证实手艺的预言机解决方案,也是Chainlink网络的平安链下盘算套件中的一个隐私珍爱预言机协议。DECO在HTTPS/TLS协议基础上举行了扩展(注:HTTPS/TLS是互联网最常用的数据传输协议),保障数据从各个隐私和付费数据源传输历程中的隐私性和防改动性。DECO可以与现代TLS版本兼容,无需使用可信硬件,而且可向后兼容,服务器端无需修改。因此,使用DECO的Chainlink预言机节点可以证实数据来自可信服务器,并在链上隐藏数据内容。另外,由于维护了TLS托管链,因此还可以证实数据源。

DECO等零知识证实方案可以实现一系列智能合约应用场景,其中包罗低抵押贷款(undercollateralized loans)。在低抵押贷款中,贷款人既可以证实自己的信贷资质,又可以珍爱自己的隐私。详细而言,贷款人可以基于权威网站上的纪录天生信贷资质,并隐藏姓名、地址或信用分数等敏感信息(注:只显示信用分数是否跨越某一阈值)。

DECO还可以用来确立 *** 化身份认证(DID)协议,好比CanDID用户可以拥有并保管自己的身份认证信息,而不是让中央化的第三方托管这些信息。这些身份认证信息由名为“issuer”的机构署名,这些权威机构可以将用户与公民身份、职业和教育靠山等身份信息挂钩。DECO可以让现有web服务器成为issuer,为账户提供秘钥共享治理功效,并基于社保卡号等确定性的怪异身份认证实现隐私版的抗女巫攻击功效。

最后,DECO等零知识证实方案不仅可以为用户带来价值,还能让传统机构和数据提供商将其专有的敏感数据变现,并充实保障数据隐私。最终只在链上宣布零知识证实的证实效果,而数据内容不会直接宣布在链上。这为数据提供商打开了新的市场。数据提供商可以变现数据并提高收入,并同时充实保障数据隐私。另外再加上Chainlink Mixicles,不仅可以珍爱协议中输入的数据隐私,还可以珍爱协议中的条款隐私。

企业和机构可以有机连系区块链网络的透明性以及零知识证实的隐私性,在最洪水平上实现价值,既珍爱内部数据隐私,又将数据用于智能合约应用中。

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