雖然區塊鏈固有的透明度在許多情況下提供了優勢，但也有許多智能合約用例由於各種商業或法律原因需要隱私，例如使用專有數據作為輸入來觸發智能合約的執行。在公共區塊鍊網絡上實現隱私的一種越來越普遍的方式是通過零知識證明(ZKP)——一種方法，一方通過加密貨幣向另一方證明他們擁有關於一條信息的知識，而無需透露實際的底層信息。在區塊鍊網絡的背景下，ZKP 在鏈上透露的唯一信息是某些隱藏信息是有效的，並且被證明者以高度確定性知道。
在本文中，我們探討了零知識證明如何提供隱私保證、它們為用戶提供的核心優勢以及一系列利用ZKP 的區塊鏈用例。此外，我們展示了Chainlink 的DECO 技術如何允許創建保護隱私的預言機網絡，該網絡可以以保密和向後兼容的方式證明數據來自特定的Web 服務器。
零知識證明的工作原理
零知識證明在1985 年MIT 的Shafi Goldwasser 和Silvio Micali 發表的論文“交互式證明系統的知識複雜性”中首次被描述。在本文中，作者證明了證明者可以說服驗證者關於數據點的特定陳述是真實的，而無需披露有關數據的任何其他信息。 ZKP 可以是交互式的——證明者說服特定的驗證者，但需要為每個單獨的驗證者重複這個過程——或者非交互式——證明者生成一個證明，任何人都可以使用相同的證明進行驗證。此外，現在有各種ZKP 實現，包括zk-SNARKS、zk-STARKS、PLONK 和Bulletproofs，每種實現都有自己的證明大小、證明者時間、驗證時間等權衡。
定義ZKP 的三個基本特徵包括：
完整性：如果一個陳述是真的，那麼誠實的驗證者可以說服誠實的驗證者他們擁有關於正確輸入的知識。健全性：如果一個陳述是錯誤的，那麼任何不誠實的證明者都不能單方面說服誠實的驗證者他們擁有關於正確輸入的知識。零知識：如果狀態為真，則驗證者除了陳述為真外，不會從證明者那裡學到更多。
從高層次上講，ZKP 的創建涉及驗證者要求證明者執行一系列動作，這些動作只有在證明者知道底層信息的情況下才能準確執行。如果證明者只是猜測這些行為的結果，那麼他們最終會以很高的概率被驗證者的測試證明是錯誤的。
零知識證明如何在不向另一方透露數據的情況下證明有關數據的知識的概念示例
直觀地理解零知識證明數據的一個概念示例是想像一個洞穴，它有一個入口，但有兩條路徑（路徑A 和B），它們連接在一個被加密貨幣鎖定的公共門上。愛麗絲想向鮑勃證明她知道門的加密貨幣，但又不想向鮑勃透露加密貨幣。為此，Bob 站在洞穴外，Alice 沿著兩條路徑之一走入洞穴（Bob 不知道選擇了哪條路徑）。然後鮑勃讓愛麗絲從兩條路徑中的一條返回洞穴入口（隨機選擇）。如果愛麗絲最初選擇走路徑A 到門，但鮑勃要求她走路徑B 回來，完成謎題的唯一方法是愛麗絲知道鎖著的門的加密貨幣。這個過程可以重複多次，以證明Alice 知道門的加密貨幣，並且沒有以很高的概率選擇最初要走的正確路徑。
在此過程完成後，Bob 非常確信Alice 知道門的加密貨幣，而不會向Bob 透露加密貨幣。雖然只是一個概念示例，但ZKP 部署了相同的策略，但使用加密貨幣學來證明有關數據點的知識，而不會洩露數據點。在這個洞穴示例中，有一個輸入、一條路徑和一個輸出。在計算中有類似的系統，電路接受一些輸入，將輸入信號通過電門路徑並產生輸出。零知識證明利用這樣的電路來證明陳述。
想像一個計算電路，它針對給定的輸入輸出曲線上的值。如果用戶能夠始終如一地為曲線上的一個點提供正確答案，則可以確保用戶擁有有關曲線的一些知識，因為在每一輪連續的挑戰中猜出正確答案的可能性越來越大。可以將電路想像成愛麗絲在洞穴中行走的路徑，如果她能夠用她的輸入遍歷電路，她就很有可能證明她掌握了一些知識，即電路的“加密貨幣”。能夠證明有關數據點的知識而不透露除數據知識之外的任何其他信息提供了許多關鍵好處，尤其是在區塊鍊網絡的背景下。
零知識證明的好處
零知識證明的主要好處是能夠在透明系統（如以太坊等公共區塊鍊網絡）中利用隱私保護數據集。雖然區塊鏈的設計是高度透明的，任何運行自己的區塊鏈節點的人都可以查看和下載存儲在分類賬上的所有數據，但ZKP 技術的加入允許用戶和企業等在執行智能合約時利用他們的私有數據集，而無需透露基礎數據。
確保區塊鍊網絡內的隱私對於想要與智能合約交互並啟動智能合約但需要對其商業秘密保密以保持競爭力的傳統機構至關重要。此外，法律通常要求此類機構保護其客戶的個人身份信息(PII) 並遵守歐盟通用數據保護條例(GDPR) 和美國健康保險流通與責任法案(HIPAA) 等法規。
雖然獲得許可的區塊鍊網絡已經成為保護機構交易隱私的一種手段，但ZKP 允許機構安全地與公共區塊鍊網絡進行交互——公共區塊鍊網絡通常受益於世界各地用戶的巨大網絡效應——而不會放棄對公共區塊鍊網絡的控制敏感和專有數據集。因此，ZKP 技術成功地為以前無法訪問的公共區塊鍊網絡打開了廣泛的機構用例，激勵了創新並創造了更高效的全球經濟。
零知識證明應用
ZKP 已被Zcash 等區塊鏈使用，以允許用戶創建保護隱私的交易，以保持貨幣金額、發送方和接收方地址的私密性。去中心化預言機網絡為智能合約提供訪問鏈下數據和計算的權限，也可以利用ZKP 來證明有關鏈下數據點的一些事實，而無需透露鏈上的底層數據。
基於零知識證明的預言機解決方案在開發中的一個實現是DECO，這是Chainlink 網絡安全鏈下計算套件中的一種隱私保護預言機協議。通過擴展用於通過Internet 傳輸數據的最常用協議HTTPS/TLS，DECO 保證數據在從各種私有和高級數據源傳輸期間保持私密和防篡改。 DECO 使用現代TLS 版本，不需要可信硬件，並且以向後兼容的方式運行，不需要服務器端修改。因此，啟用DECO 的Chainlink 預言機節點可以證明有關來自受信任服務器的數據的事實，而無需透露鏈上數據，同時由於維護了TLS 監管鏈，還可以證明數據的來源。
通過像DECO 這樣的ZKP，可以實現廣泛的智能合約用例，包括質押不足的貸款，借款人可以在這種情況下生成高保證的憑證，以保護隱私的方式證明其信譽。具體來說，借款人可以根據來自權威在線來源（例如已建立的機構）的記錄生成這些憑證，而不會暴露潛在的敏感數據，例如他們的姓名、位置或確切的信用評分值（僅當超過預定義的閾值）。
DECO 還可用於創建去中心化身份(DID) 協議，例如CanDID，用戶可以在其中獲取和管理自己的憑據，而不是依賴於中心化的第三方。此類憑證由稱為發行人的實體簽署，這些實體可以權威地將聲明與用戶（例如公民身份、職業、大學學位等）相關聯。 DECO 允許任何現有的Web 服務器成為發行者，並提供密鑰共享管理以備份帳戶，以及基於社會安全號碼(SSN) 等確定性唯一標識符的保護隱私的女巫抵抗形式。
最後，像DECO 這樣的ZKP 解決方案不僅使用戶受益，而且使傳統機構和數據提供商能夠以保密的方式將其專有和敏感數據集貨幣化。無需直接在鏈上發布數據，只需發布來自ZKP 的證明數據事實的證明。這為數據提供商開闢了新市場，他們可以通過現有數據集獲利並增加收入，同時確保零數據洩漏。當與Chainlink Mixicles 結合使用時，隱私將擴展到執行協議的輸入數據之外，還包括協議本身的條款。
通過將區塊鍊網絡固有的透明性與零知識證明的隱私保護設計相結合，企業和機構可以從兩全其美的優勢中受益：他們可以保持內部數據集的私密性，同時仍然可以在智能的可靠執行環境中利用它們。合約申請。
什麼是零知識證明(ZKP)？首次出現在Chainlink 博客上。
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資訊來源：由0x資訊編譯自AZCOINNEWS。版權歸作者Chainlink News所有，未經許可，不得轉載