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让隐私与便利可以兼得：“零知识”会成为下一件大事吗？（三）

晰数塔互联网快讯
2021-07-26 11:46

神译局是36氪旗下编译团队，关注科技、商业、职场、生活等领域，重点介绍国外的新技术、新观点、新风向。

编者按：在互联网，有一个悖论一直得不到解决：如果你想要互联网提供的便利，那就得牺牲一定程度的隐私。如果你坚决要捍卫自己的隐私，那就得忍受一定程度的不便利。有没有鱼与熊掌兼得的办法？一些科技预测者的答案是肯定的。这个东西就是零知识证明。他们预测，在接下来的 5 年之内，我们会像今天谈论区块链协议的应用一样谈论零知识协议的应用。那什么是零知识证明？零知识的应用又有哪些？Packy McCormick与Jill Carlson联合奉献了这篇长文。原文发表在Not Boring上，标题是：Zero Knowledge。篇幅关系，我们分三部分刊出，此为第三部分。

划重点：

零知识证明的应用范畴正在超越隐私和选择性披露

零知识密码学也许是这个星球最被低估的技术

零知识系统的应用

如果不经过一些实际应用，就很难真正理解零知识证明的含义。那我们就来应用一下，先从简单的开始，再扩展到 ZKP为什么有价值以及它们的机制是怎样的，然后再转到一些更复杂一点的例子。

一个简单的个人应用：租房

我是Packy。在新泽西隔离了这么长的时间之后，我和Puja正准备搬回布鲁克林。前几天，我们去看了一座公寓，并且第一次跟地产经纪Dolores见了面，我们大概谈了 10 分钟。房子我们很喜欢，所以我们告诉Dolores我们想租下来。她说：“很好！你只需填好这份 PDF ，然后把银行对帐单和收入证明还有你们两个的社会安全号码发邮件给我，等我帮你们做完信用检查就行。”

呃，Dolores，恕我直言，我们可是才见面，怎么能让我放心把隐私交给一个素未谋面的人。我不想让她和她的团队把我们的财务情况看个底朝天，我也未必能信任她可确保黑客无法访问这些数据。

通过零知识系统，我们就不需要信任Dolores，她也不必信任我们。我们能够证明自己有良好的信用以及40 倍于月租的资金，又不需要分享我们的社会安全号码或任何基于这一假设的实际数据，也不需要跟银行或 CPA 等第三方合作，让对方替我们完成验证。我们不需要跟任何人共享我们的底层数据，甚至不需要跟ZKP本身共享。

了解了吗？还不清楚？好吧好吧，你得给我们解释一下这个ZKP黑箱里面到底是怎么回事，是吧？

这个例子仍然相对简单，但它比之前那个红绿球问题更复杂，因为在这个例子当中，我们不仅需要证明两个东西不一样，而且需要证明一个数比所要求的数更大。信用评分和收入都是这样。我们可以用收入的例子来展示 ZKP如何在（比分辨红球和绿球）更高的层面上运作，一个姚氏百万富翁问题的修改版。

假设公寓租金是每月 1000 美元，租客要想符合条件，需要至少挣40倍于月租的收入。也就是说我们需要证明自己每年至少能挣 4 万美元。Dolores不希望我们钻空子，所以她没有告诉我们租金是多少。但她会这么测试我们：

有10个盒子，每个盒子都会打上1万美元到10万美元不等的不同标记（增量为1万美元）。每个盒子都有一把钥匙以及一张纸宽的插槽。Dolores先带着盒子进去，销毁了其中的9把钥匙，然后拿了那把标记 4 万美元的盒子的钥匙。

然后我跟Pujia拿着十张纸进去。我们根据每个盒子上的收入是低于还是高于我们的收入，分别在纸上标记“+”或“-”。假设我们能挣75000 美元，我们就把标记“+”的纸条分别塞进前7 个盒子，把“-”的纸条塞进后三个盒子。

我们离开房间后，Dolores再进来，她用手上的那把钥匙打开了标记 4 万美元的盒子。在里面，她发现了一张标记“+”的纸条。于是她知道我们的收入超过了出租所要求的 4 万美元，我们有资格入住这套公寓，但她又不知道我们实际能挣多少钱！

在现实世界当中，我们显然是没法手动标记那些纸条的，系统会根据实际数据自动标记；在这个例子里，你只需要相信我们。同样，会有数百万个潜在选项，而且是哈希处理过而不是美元数字，但逻辑是类似的。另外，对于这个用例来说，ZKP有可能过度杀伤了。像Truework 的True identity 这样的产品用在这里就很好了，不过谁知道呢，也许有一天他们也会吸收ZKP功能的。这就是炒作周期刚开始时候的情况：大家恨不得在任何地方都应用新技术，哪怕是过犹不及！

但是在有了新的理解之后，我们就可以探索一下 ZKP的实际应用，看看它是怎么运用到迫切需要的领域，如加密、金融以及云等。

更复杂的例子

假设我们进入了加密货币的平行宇宙，Packy 、Puja 与Dolores之间的那种互动已经成为可能。目前已经有一些项目在利用 ZKP 来证明交易者的信用评分。还有其他人正在为面向 ZKP 的资产和交易开发新的通用平台。而其他人仍然专注于将基于 ZKP 的隐私引入以太坊。

所有这些创新都承诺向迄今为止被排除在外的用户开放加密货币及其应用。到目前为止，你还看不到太多企业用稳定币处理国际工资单，尽管这种货币在电汇方面的效率已得到证明。在有利可图收益很高的去中心化金融协议市场里，你看不到很多金融机构寻求阿尔法收益（编者注：不会随市场波动的收益）。之所以会造成这种情况，一个关键原因是，像这样的公司没法在互联网上随意散布自己的财务信息和交易历史。他们不得不担心数据隐私。而且绝大多数区块链甚至都没达到数据隐私保证的最低标准。

为什么这些企业不用像Zcash这样的东西呢？或者以隐私为中心的稳定币？因为，这些企业除了要担心数据安全之外，还要关心合规性！他们不能用完全处在隐私范畴另一边的东西，因为他们没有审计跟踪来证明自己是在向已知的交易对手付款，而不是，比方说，受制裁的国家行为体或恐怖组织？

今天开发出来的ZKP有一点很酷，那就是它们不仅促进了隐私功能，而且促进了知识的选择性披露！你现在可以想象（并开发）一种能同时满足公司数据和合规性需求的稳定币产品：开发出这样一种资产，发行人既可以对其进行完整的审计跟踪，也能够验证所有的持有者的合规性状态，但在这个世界的大多数人看来，其转移完全是私下在匿名账户之间进行的。

零知识证明正在区块链领域中寻找超越隐私和选择性披露问题以外的应用。有趣的是，这些系统也被用于扩展。

区块链扩展的主要问题之一是，经过一段时间之后，区块链存储的数据量会变得非常庞大。一个区块链是加密货币所发生一切的公开可验证的账本。所以，如果你想回溯并验证账本的话，你就得让计算机一路同步整个账本，直至第一笔交易。对于很多的普通用户而言，执行这种操作对内存和带宽的要求已经高到令人望而却步。

区块链的新颖设计则利用了ZKP 来解决这个问题。整个交易历史可以压缩为一个证明。现在你再也不用验证整个账本，而是只需验证那个证明就行。这个证明永远都不会超过几条推文的大小，这意味着任何人都能完成——甚至可以用你父母家的手机完成。

除了新的区块链以外，ZKP 也被用来扩展以太坊。一种叫做zk- Rollups 的结构有望减少用户在以太坊交易上支出的费用，并可提高以太坊区块链的吞吐量与可扩展性。zk -Rollups减轻了直接加给区块链账本的负担，用更廉价、更轻量级的数据证明替代了以前需要“上链”的所有数据。

好的，所以这个密码学的小众领域（ZKPs）被用来解决另一个密码学的小众领域（区块链）的问题。

@ Ethan_Heilman @ jillruthcarlson等到了完全成熟时，你只需要非常小的区块链，大部分都是零知识。区块链只是数据可用性和共识层。执行将纯粹对证明的验证。

你既不是书呆子也不是密码学家，为什么要关心这个？

虽然围绕 ZKP 的大部分创新都是在加密货币领域开创出来的（而且大部分资助这项创新的资金都来自这个疯狂的行业），但它的影响和应用范围更广。

比方说，利用这些 ZKP（不需要加密货币），云基础设施可以变得更加安全。比如，用户可以在无需将敏感的消费者数据暴露给云提供商的情况下利用云计算。在数据安全方面，这对于金融服务、政府和其他类似需要规避风险的实体尤其重要。这些行业在上云方面一直是众所周知的落后者，这让具有远见卓识的 CTO、对成本敏感的 CFO ，以及渴望更现代体验的最终用户感到沮丧。如果零知识可以让这些行业开始利用云服务提供商，同时又不需要信任那些提供商，把敏感数据交给对方，那一场革命就将蓄势待发。

这些只是未来几年等待我们去探索的零知识系统应用的一小部分。请记住：我们现在还处在炒作周期的技术触动期。只有等到我们经历了炒作周期的高峰期和低谷期，并在几年后发现自己进入了复苏期（Slope of Enlightenment）之后，我们才能够具体了解到零知识革命是如何体现的。

零知识的设计空间

在炒作周期曲线早期捕捉到的兴奋之处是：技术触动期带来的新的设计空间和实验机会。这是一个充满想象力的时代，一切有可能发生的事情仍然有发生的可能。

从技术触动期到期望膨胀期，这一切都是为了看看哪些想法能奏效，哪些不能，以及有哪些这个领域的早期探索者甚至都没有想到的事情会出现。当市场开始上手新的基础设施时，数以百万计的人的梦想和最疯狂的想法的确会跟技术和社会限制作斗争。然后，随着那些限制品尝到暂时的胜利，对该领域的兴奋就会骤降；但开发者仍会继续开发，坚持把新技术应用到实际用例的业务。

不过今天，我们还处在梦想阶段，我们还在山脚下。所以我们可以做点梦。

在极端看好的情况下，零知识证明会让更多企业将业务从本地迁移到云端，让更多的商业活动上（区块）链，并让我们用刚刚好的透明度和信息披露程度来完成任何给定的交易。ZKP会为互联网商务的顺利进行保驾护航。

或者我们可以畅想得更加疯狂一些，零知识证明也许有助于解锁Jill 在 2020 年 10 月设想的基于虚拟形象的经济。任何人都可以保持匿名，并仍能证明自己具有一定的技能和资格，可以通过背景调查，并提供招聘公司或流动超级团队所需了解的任意数量的其他非标识信息。

这些只是数百万的开放设计空间里面的几个例子。我相信你也可以想出一些自己的点子。我们当然不是唯一对此感到兴奋的人......

@BenDiFrancescoBen

零知识密码学也许是这个星球最被低估的技术。它们即将在未来十年产生巨大影响，但除了密码学研究人员以及加密货币爱好者之外，没有人——我的意思是没有一个人——听说过它们。

......如果说历史可以告诉我们什么的话，我们肯定不是最后一个知道的。把你自己看作是零知识创始精英层的一员吧。请注意：一旦你了解了ZKP，你就会开始看到潜在应用比比皆是。

零知识证明前途无量，令人兴奋，但如果在短期内预期高于现实的话，请不要感到惊讶。在技术、经济和社会方面都有艰巨挑战需要克服，让我们现实一点，没有什么比零知识更能助长炒作的了。

延伸阅读：协作经济：个体越发重要，但赢家主动抱团

译者：boxi