零知识证明：应用与用例 - Chainlink
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- 发布于 2023-12-01 13:59
- 阅读 52
本文介绍了零知识证明（ZKP）的基本概念和应用场景。ZKP 是一种密码学技术，允许一方在不泄露任何额外信息的情况下向另一方证明某个陈述是真实的。文章探讨了 ZKP 在去中心化身份、隐私交易、Layer2 扩容、投票系统、物联网和供应链等领域的应用，展示了 ZKP 如何提高隐私、安全性和效率。
定义
零知识证明应用采用零知识加密方法来增强数字系统的隐私性、安全性和效率。
零知识证明（ZKPs）是应用密码学领域的一项激动人心的突破，它将在从 Web3 到供应链再到物联网等一系列行业中开启新的用例。通过验证信息的真实性而不泄露信息，ZKP 可以帮助增强数字系统的隐私性、安全性和效率。在本文中，我们将探讨 ZKP 的基础知识和正在涌现的潜在用例。
什么是零知识证明？
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零知识证明 (ZKP) 是一种加密技术，它允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个陈述是真实的，而无需泄露任何其他信息。换句话说，使用 ZKP 是一种证明你知道某些东西的方式，而无需实际透露你知道的是什么。
例如，假设你想向某人证明你是一个国家的公民，而无需向他们提供你的姓名或护照号码。借助基于 ZKP 的身份解决方案，你可以证明你是公民，而无需透露你的身份。
除了身份之外，ZKP 还可以用于各个行业，以增强各种系统的隐私性、安全性和效率。
零知识证明如何工作以证明关于数据的知识而不向另一方透露数据的概念示例。
零知识证明应用和用例
去中心化身份
零知识证明可用于验证个人的身份，而无需泄露任何敏感的个人信息。用户无需提供身份详细信息，只需验证他们是否符合特定标准即可——例如，去中心化身份验证他们是某个国家的公民，而无需分享他们的姓名或护照号码。基于 ZKP 的身份协议可以让个人更好地控制他们的个人数据。
例如，DeFi 应用程序可能需要检查用户是否来自某个特定组内的国家。传统上，用户必须提供护照或驾驶执照来验证其身份和位置，这通常需要几天的时间才能处理。相反，应用程序可以使用第三方基于 ZKP 的身份协议，该协议使用户能够验证他们来自允许的国家，而无需透露他们的个人详细信息，甚至无需透露他们来自哪个特定国家。
这使用户能够维护他们的隐私，防止身份盗用和欺诈，并减少对密码的依赖，密码容易受到网络钓鱼和凭证填充等攻击。它还减轻了组织持有和保护有价值的用户数据的责任，这会使他们成为网络攻击的目标，并引入遵守严格隐私法的需求。
最终，ZKP 能够实现更加细致的身份解决方案，从而更好地保护用户隐私，同时使应用程序能够更轻松地满足管理机构的合规性要求。
保护隐私的交易
零知识证明使 区块链 节点能够在无需访问交易数据的情况下验证交易。这意味着用户可以在保护隐私的区块链网络上屏蔽他们的交易。
通过发布交易有效的证明，而不是实际的交易细节，ZKP 可以模糊发送者和接收者的地址、交易金额和 智能合约 代码，使其对验证器节点和公共区块链账本都不可见。无论是外部第三方，甚至是与用户进行交易的对等方，都无法看到交易的完整详细信息。
匿名支付在压迫性政权中对用户发挥了重要作用，在这些政权中，金融交易受到密切监控，通过模糊个人财务详细信息来防止欺诈和身份盗用，私下支持可能给用户带来公众强烈反对的慈善机构，并创建更类似于现金交易的数字金融体验。
安全且可扩展的 Layer-2 Rollup
使用不同零知识解决方案的 ZKP 项目示例。
扩展区块链网络以支持主流采用历来是一个挑战。随着对 layer 1 上区块空间的需求增加，导致网络拥塞和高交易成本，这反过来又减少了需求并减缓了 Web3 的增长。
零知识 rollup 是一种 layer-2 扩展解决方案，可以通过将计算和状态存储转移到链下来帮助克服这些挑战。零知识 rollup 可以批量或“rollup”数千个交易，然后发布一个零知识证明，以验证底层 layer-1 区块链上交易的正确性。这些证明所需的空间远小于完整的交易数据，有助于缓解 layer-1 网络的拥塞，同时创建具有高吞吐量和低交易成本的高度安全的环境。
虽然其他 layer-2 解决方案（例如 optimistic rollup）也可以提高可扩展性，但零知识解决方案具有更快的最终性。乐观 rollup 可能需要数周时间才能确保交易无法撤销或取消，而零知识 rollup 在其有效性证明发布在底层 layer-1 区块链上后即可完成。这使用户可以立即从 layer 2 中提取资金或 NFT，从而提高资本效率。
最终，零知识 rollup 使开发人员能够构建超可扩展的应用程序，以低成本为数百万用户提供服务，同时维护 Web3 的安全保证。
投票系统
零知识证明可用于创建高度安全且可验证的投票机制，使个人能够在不损害其身份或透露他们投票给谁的情况下进行投票。
在传统的投票系统中，用户必须提供他们的身份才能投票，并且信任管理员会对其身份和投票保密。借助基于 ZKP 的投票协议，个人从一开始就无需透露自己的身份。他们可以简单地使用 ZKP 来证明他们拥有有效的文件，例如政府颁发的护照。
还可以通过使用 ZKP 进行投票验证来增强投票系统的完整性。这使选民能够独立验证他们的投票是否已记录在选举计票中，而无需向任何人透露他们的投票偏好。ZKP 验证还使独立审计员能够验证该过程是否公平进行且选举结果是否准确。
物联网 (IoT)
将 IoT 数据和设备作为事实来源与防篡改价值转移相结合，可以实现公平的端到端争议解决。
物联网 描述了越来越多的设备连接到互联网，使它们能够发送和接收数据并采取自主行动。当警报系统检测到闯入时可以呼叫警察，当你手机的 GPS 靠近你的家时冷却系统可以启动，可穿戴设备可以实时跟踪你的健康状况。零知识技术可以在保护这些设备和保护用户隐私方面发挥关键作用。
基于零知识的协议可以帮助验证 IoT 设备的软件更新是否来自授权制造商，确保只有授权设备才能访问网络或用户数据，并实现设备之间的安全通信。通过减少需要传输和处理的数据量，ZKP 还可以显着降低 IoT 设备的能源需求，从而提高效率并降低成本。
供应链
证明商品和材料的来源和真实性以及满足合规标准是现代经济中供应链的关键组成部分。然而，围绕这些目标存在内在的冲突，因为公司同时希望保护其商业秘密和流程，包括其供应商和客户的身份。
通过使公司能够在保持某些信息私有的同时验证其真实性，零知识证明可以帮助提供有关供应链的更多透明度。例如，ZKP 可以使审计员能够验证货运是否已正确运输和存储，而无需透露任何其他信息，公司可以向监管机构证明他们符合环境或劳动标准，而无需透露有关其运营的任何敏感信息，最终用户可以验证投入的来源，而无需了解整个供应链。
结论
零知识证明将重新定义我们对数据管理的看法，使用户能够在不暴露其个人详细信息或商业秘密的情况下满足合规性要求或验证特定信息。我们已经看到区块链领域内的快速采用，零知识解决方案有助于扩展生态系统并改善用户隐私。最终，增强数字系统的隐私性、安全性和效率将对区块链网络、投票系统、供应链和许多其他行业产生广泛的影响。
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- 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～
