隨著零知識證明和加密技術成為構建可擴展、保護隱私和安全的Web3 主流，我們將有機會構建真正賦予用戶權力的技術。
作者：Evan Shapiro，Mina 基金會首席執行官
去年以來，趨勢表明零知識證明(ZKP) 將在未來的加密貨幣和Web3 中發揮重要的作用，以實現可擴展性和用戶許可的隱私性。這是振奮人心的，因為這為零知識(ZK) 在加密生態中推出應用（切合我所提出時間表和我在2021 年初的預測:)）和成為Web3 的殺手級功能奠定了基礎。
Web3
Web3 是一個被廣泛使用的術語，但它的定義是模糊的。樂觀地說，它的最佳定義是Web3 將提供Web1 的去中心化，以及Web2 的豐富性，並且同時解決了Web2 的許多弊端。
Web2 有很多問題：中心化導致的黑客攻擊、數據洩露、無情地利用用戶獲利，卻沒有人對此提出異議。這些都是系統性問題。
Web3 帶來了以用戶為中心的價值觀、去中心化和密碼學，有望解決其中的一些問題。
拋開樂觀的最終定義來說，我認為今天的Web3 實際上只是從Web 訪問加密貨幣的用戶體驗，以及圍繞它構建的生態系統。它開闢了許多讓人眼前一亮的可能性；去中心化金融、NFT 市場和去中心化組織等等。
但是，它缺少了可能帶來更廣泛影響所需的一些關鍵組成部分。
Web3 和隱私性
在Web2 之下，我們已經習慣了聯邦式隱私模型。在這種架構中，我們保留網絡一般參與者的個人信息隱私，同時將隱私權交給我們與之交互的特定實體。
雖然這為個人數據處理開放了設計空間，但也帶來了巨大的交易對手風險。數據洩露、隱私數據貨幣化以及洩露數據的永久可用性都是這種架構的重大缺陷。
而另一方面，Web3 沒有應用於隱私數據的功能。雖然這意味著它不必處理Web2 在隱私性方面的缺陷，但迄今為止也缺少這個組件。在Web3 中，你不是在與一個中心化實體進行交互，而是與一個去中心化的網絡進行交互。雖然這確實消除了共享數據和交易對手風險的不利因素，但與去中心化的實體進行交互也帶來了新的挑戰，即如何在這個新環境中實現信任。
如果Web3 要在廣泛的應用中具有競爭力，改變這一現狀並引入隱私功能將是必不可少的。否則的話，它將不適用於眾多用例，例如銀行賬戶、在線購物、身份、社交網絡和商業事務，或者在轉向加密貨幣進行其他改進時，會造成比Web2 更糟糕的隱私環境。
Web3 和安全性
Web2 還存在其他顯而易見的權力集中問題，除了失去隱私外，還會給用戶帶來許多其他不良後果。從理論上講，Web3 有巨大的機會消除這種隱患，而不是用去中心化的代碼聲明其係統的規則。
然而，今天的加密貨幣並沒有實現這種潛力。如果你正在運行一個完整的節點，你將獲得由加密貨幣提供的完整的、由數學保證的加密安全性。但是，對於大多數加密貨幣或用戶來說，運行一個完整的節點並不是可行的。它需要昂貴的硬件，且需要下載並保持連接到100 GB 的大型區塊鏈。
這種範式問題在Web3 尤為明顯。在瀏覽器中運行的加密客戶端無法處理這些需求。
因此，今天的Web3 依靠需要信任的中心化實體來運行，由這些中介連接中繼到Web3 背後的去中心化網絡。這是令人擔憂的，因為它複製了Web2 中已經存在的許多相關模式。進入新的一年，Moxie Marlinspike 通過文章詳細描述了這一點— 為數不多充當此領域中介的中心化服務正在復制與Web2 相同的模式，不同的只是具有更大的規模。結合上述隱私問題，這些實體擁有超級的ISP 力量，可以讀取和控制對所有數據的訪問，這對用戶主權來說是一場災難。
這些實體，如Infura 和Alchemy，是Web3 去中心化機遇中的一個弱點。委內瑞拉和烏克蘭的用戶最近發現他們對Infura 的訪問受到審查。雖然到目前為止這些強權僅限於特定地區，但如果這些接入點成為政府普遍控制加密貨幣的工具，以及這些接入點的企業家給予所青睞項目優於其他項目的優待，並普遍地從Web3 中獲利，我們也不會對此感到驚訝。
零知識證明的影響
這些安全和隱私性問題都是技術問題。幸運的是，零知識證明(ZKP) 巧妙地解決了這些問題。在隱私方面，ZKP 允許用戶私密地向去中心化網絡共享信息，同時數據經過身份驗證，為網絡提供安全保證。在安全方面，ZKP 可以保證用戶從網絡接收的數據是真實的，無需信任第三方。
這同樣開啟了我們在Web2 中的慣用模式，與應用相互共享可信信息。但是Web3 的去中心化同時消除了在Web2 的中心化世界中常見的應用背叛信任的可能性。
在隱私方面，我們可以思考ZKP 在身份驗證問題上的可能性。假設我們想創建一個NFT 集合，每個人最多只能擁有集合中的一個NFT。單純地照做使得用戶需要公開他們的身份。然而使用ZKP，用戶可以展示其身份唯一性的證明，但無需透露他們的具體身份。在Web2 環境中，則需要一個中心化實體來跟踪用戶以確保其唯一性。在一般的Web3 中，則要求用戶公開他們的身份和相應的NFT。而在帶有ZKP 的Web3 中，這可以完全私密地完成，且具有所有人們希望獲得的相同保證。
而在安全性方面，我們可以設想一個多數金融狀態是通過網絡進行訪問的加密貨幣世界。通過ZKP 證明鏈上狀態，DeFi 用戶可以確信他們在網絡上看到的賬戶狀態與鏈上狀態真正匹配，從而保證了安全性。從用戶的角度來看，這類似於從HTTP 到HTTPS 的過渡，減去審查風險。
ZKP 的新功能不僅適用於向Web3 開放Web2 功能，它還將極大地擴展Web3 可用的一系列新的可能性。以下是一些可構建的ZKP 增強應用：
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每個人可以擁有一組中的一個NFT
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允許推文作者以去中心化的方式從他們的推文中生成NFT
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用戶可以在不透露他們擁有的特定NFT 的情況下證明對NFT 子集的所有權
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生成不可轉讓的NFT 以識別現實世界或數字成就（如我是開源項目的主要貢獻者）
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Twitter 用戶能夠為follower 創建DAO
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解鎖DAO 的匿名投票
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將現有財務數據連接到加密世界以幫助引導DeFi
ZKP 提供的大量增強功能將是Web3 的巨大突破，使得Web3 提供比Web2 更好的體驗。當Web2 在處理敏感用戶數據和隱私方面困難重重時，Web3 將通過ZKP 取勝。它將解決中心化網絡用戶的最大痛點之一，並加速推動向Web3 的遷移，超越我們在DeFi、NFT 或其他新興浪潮的速度。
簡而言之，如果我們想創建一個全新的、去中心化的互聯網，我們將需要安全性、規模性和隱私性— 零知識技術是最佳解決方案。
為什麼是2022
這就給我們提出了一個問題，為什麼是現在？其中一個原因是Web3 在過去12 到18 個月內實現了大規模增長，為進一步的實驗和開發創造了環境。
同時，當下對零知識(ZK) 來說是一個好時機，因為這項技術現在已經準備好應用於這個領域。 2020 年進行的技術改進使零知識能夠在2021 年更廣泛地推出，使ZK Rollups 作為擴展的主要工具獲得廣泛關注。 2021 年，ZKP 的驗證和證明性能也得到了進一步的技術改進— Mina 的SNARK Kimchi 相比去年提速4 – 6 倍，同時保持其輕量而高效的證明大小。
繼ZK 見證了以上密碼學發展之後，2021 年我們可以看到ZK 可編程性產品的大量開發。 ZK 可編程性意味著ZK 超越了擴容、zkRollups 或zkEVM。下一步，我們將帶來更強大、充分利用ZK 核心功能的dapp，我們稱之為zkApp。
2021 年，O(1) Labs 發布了Mina zkApp 的早期版本。這是開發者第一次能夠通過廣泛使用的語言（ Typescript 等）編寫ZK。 O(1) 在不久前的2021 年12 月為Mina 的ZK 智能合約舉辦了第一次研討會和黑客馬拉松，今年還會有更多類似的計劃。在Mina，我們看到了一個巨大的機遇，通過ZK 的可編程性來釋放ZKP 為開發者提供的所有潛力。
隨著SnarkyJS 支持簡單的ZK 編程，開發者已經在使用它進行構建，並且Mina 到Ethereum 的zkBridge 正在成型，不久後我們就會開始看到上述提到的所有ZK 應用示例都部署在Web3 上。
無論是Mina 推出第一批應用，還是更多行業更廣泛地採用ZK 技術，ZK 都將在2022 年加入Web3 DAPP。
2022 及以後的其他相關zk 預測
加密領域的ZK 時代已經開始，它將對Web3 產生巨大影響。我認為今年我們還會見證以下事情：
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隨著Web3 的起飛，我們將看到用戶對隱私和安全的需求越來越大。 ZKP 將成為最有前景的工具，幫助用戶掌控自己的數據並有選擇地共享個人信息。這將帶來用戶再一次向Web3 的大規模遷移，並進一步削弱基於Web2 的網絡。
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ZK 應用將首先在最明顯的領域推出：投票和私人身份管理以及rollup 將在這一發展中發揮重要作用。
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至少有一個zkEVM 將在年底前發布beta 版
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至少有一家大型科技公司將宣布與ZKP 展開相關合作— 現在對產品來說還為時過早，但團隊組建或重大研究工作將會展開。
除此之外，我們還看到了更廣泛地推出ZKP 時間表成為當下關注的焦點。在重新回顧之後，我預測我們會看到它按如下時間線展開：
2020 以前— 奠定技術基礎
2020 — 底層密碼學達到了功能的臨界點
2021 — ZKP 應運而生，並清楚了解它們將如何作出突破（參見去年的預測）
2022 — 隨著ZKP 開始成為差異化產品、擴展和其他方面的重要組成部分，顛覆開始並起飛
2023/2024 — 隨著ZKP 成為產品增長的主要組成部分，顛覆全面展開
2024/2025 — 利用ZKP 和ZKP 平台的應用占主導地位
2025/2026 — ZKP 和ZKP 驅動平台的普遍化
最後的一些想法
隨著零知識證明和加密技術成為構建可擴展、保護隱私和安全的Web3 主流，我們將有機會構建真正賦予用戶權力的技術。
幸運的是，我們在Web3 中看到了以價值為產品執行目標的願景。我們可以看到加密貨幣已經完成了一些壯舉，例如從PoW 向PoS 的轉變。隨著加密貨幣對世界造成更深遠的影響，我們期待實現更多成就。在Mina，我們很高興能夠繼續推動這種由參與者驅動的文化，並期待與我們的社區一起建設未來。
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