ARK:Vitalik 力推的 zk-SNARK 到底是什么？解決什么問題？_NAR

原文來源：?Haotian，區塊鏈安全從業者??

在黑山EDCON大會中@VitalikButerinV神系統闡述了以太坊網絡在擴容、隱私、安全等方面存在的技術挑戰，最終得出結論未來10年zk-SNARK將與區塊鏈一樣重要。V神不遺余力推的zk-SNARK到底是什么？zk-SNARK技術到底能解決哪些當下區塊鏈疑難雜癥？接下來的Thread，我來拋磚引玉大家一起探討下。1/n

SNARK全稱為(succinctnon-interactiveargumentofknowledge)即簡潔非交互式知識論證，其核心是通過數學算法來構建一個證明系統，使得驗證者在不了解原始數據的情況下驗證數據本身的正確性。其實現過程涉及可驗證電路、橢圓曲線密碼學原理、哈希函數、加密算法等復雜技術，在此不贅論過多細節。2/n??

Vitalik Buterin與YC創始人已在社交媒體上互相取關:11月22日消息，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin與Y Combinator聯合創始人Paul Graham已在社交媒體上互相取關。以太坊聯合創始人Vitalik Buterin此前發推諷刺Paul Graham的小道消息推文，并表示過去一周發現難以忍受的一個現象：人們散布謠言，很多人轉發它們，很多人開始根據這些謠言信息進行交易……總之，我認為我們不應該把“Trustme”的謠言交易合法化。這為操縱市場提供了成熟的空間，甚至可能造成波動。另一個更深層次的問題是，加密領域有一段悠久的歷史，人們利用謠言來誘導價格朝著有利于他們的方向波動。故意操縱市場并獲取收益并不符合加密金融文化。[2022/11/22 7:55:26]

由于SNARK可以把原始數據壓縮為一個極小的證明來驗證其輸入數據的正確性，加之zk零知識的技術基礎，使得zk-SNARK可以在區塊鏈擴展性、隱私性、安全性等方面大展拳腳。特別是2018年以太坊啟用了馬卡洛夫隨機演算法(MAST)后，zk-SNARK可以直接融入到以太坊系統中來解決以太坊網絡當下的瓶頸問題。3/n??

現場 | Vitalik Buterin：“去中心化”系統有三種不同的形式:金色財經現場報道，今日，由金色財經提供戰略媒體支持的以太坊產業發展峰會在香港舉辦，會上以太坊創始人Vitalik Buterin分享了“去中心”的三種不同形式，即架構上的去中心化、上的去中心化和邏輯上的去中心化。Vitalk進一步解釋了關注“去中心”的原因。他認為，去中心的系統在容錯性方面更強，更容易抵制網絡攻擊，也更容易防止參與方的作惡行為。[2018/9/8]

這正是為何，原生于@Starknet的zk-STARK技術雖然可處理更復雜的計算問題，但zk-SNARK卻被寄予了更大厚望。尤其是大家困惑的一些區塊鏈悖論在換上zk-SNARK的底層后都可以有效解決，比如：保護隱私潛在的黑客洗錢問題，socialrecovery逃不開的中心化機構干涉問題等等。4/n??

聲音 | BM 評價 Vitalik 新共識算法：是對非 BFT 終結性的正式描述:據 IMEOS 報道，Vitalik 近期在其博客上發布了一篇名為《一個99%容錯共識的指南》的文章，文章認為這個算法只需要 1％ 的節點“誠實”。這意味著，從理論上講，攻擊者需要控制超過99％ 的區塊鏈節點才能進行攻擊。因此不再有 51％ 的攻擊。

EOS 社區成員詢問 BM 對這個文章的看法以及意見，BM 回復道：這篇文章沒有給出譬如什么時候開始實施的時間先，但可以安全地假設一下這個新算法將會在基于 POS 的共識生效后實施......所以相當于在宇宙熱寂之后實施......

“不過這個算法是關于 Steem 和 Bitshare 的非 BFT 終結性的正式描述，這就很有趣了。”[2018/8/16]

先說擴展性。zk-rollup技術高度領先于op-rollup，是一套以太坊二層的終局解決方案。op先默認一切交易樂觀化，提交上鏈后再進行7天的fraud欺詐證明挑戰期，而zk則可以直接基于數學算法快速、安全地確保每一筆上鏈的交易都具備合法性。5/n??

以太坊創始人Vitalik Buterin聲明將不再發表關于比特幣的言論:14日中午，以太坊創始人Vitalik Buterin發布推特稱，將徹底停止評論比特幣問題并把重點轉向以太坊技術。[2017/11/14]

這里zk-SNARK解決了以太坊擴展性的一個悖論問題，擴展性和中心化的矛盾。雖然op-rollup解決方案實際落地場景更成熟一些，但其在排序器sequencer，optimistic樂觀挑戰驗證的過程中卻還是有中心化的潛在風險的。我們當然可以「樂觀」，但最終要實現絕對意義去中心化的rollup，還必須得SNARK不可。6/n??

再來看隱私性。基于現有區塊鏈技術語境，我們發展隱私技術會陷入一個邏輯悖論，隱私最終為黑客做嫁衣不成？但若基于zk-SNARK，就可以做一套Proofofinnocence方案，在保障用戶通過隱私出入金的同時，又規避不法分子用來作惡。具體而言，可以將POI技術應用到Tornado類似的協議當中；7/n

POI技術給每個用戶提供了基于區塊鏈狀態歷史記錄和私鑰生成的數字指紋，當黑客試圖通過Tornado的混幣交易池洗錢時，若他提供的出金請求地址和入金地址相矛盾，就會被攔截并退回到原始的混幣地址中。等于黑客的不明資產無法通過混幣系統逃避追蹤了；8/n??

當然，還可以像V神演講中所指的那樣，直接構建exclusionlist默克爾樹，相當于給Tornado協議加入了一個黑名單機制。正常用戶的入金不在list之內就可以生成無辜證明進而正常使用Tornado，反之則恰恰相反。加黑名單雖然有效，但有中心化風險，個人認為阻撓出入金私鑰不一致的交易更有意義一些；9/n??

最后再說說第三方party抗審查悖論問題。SocialRecovery功能毫無疑問是區塊鏈大規模應用(MassAdoption必定要走的路，但從前兩天@Ledger開放此功能遭受的社區抗議就不難看出，Recovery不可能建立在Thirdparty是中心化的前提下。而zk-SNARK技術恰好可以解決這個問題。10/n??

簡單來說，當用戶生成多個私鑰分片時，可以將碎片加密并使用zk-SNARK證明系統來生成證明，然后將證明分配給可信的機構或朋友。若用戶私鑰遺失，可請求第三方提供碎片數據證明，然后使用zk-SNARK來驗證這些證明的準確性，進而實現了不透露私鑰分片就可socialrecovery的功能。11/n??

以上內容被充分理解后，就不難看出zk-SNARK技術對于區塊鏈系統的重要性了，它可以解決擴展性和中心化、隱私性和作惡，安全性和抗審查等種種以太坊網絡當下發展悖論問題。所以V神說zk-SNARK10年后會和區塊鏈一樣重要，沒準以太坊未來也會zk-SNARK化，嗯，zk-SNARKSRuleEverthingArroundMe。12/12??

感謝@TommyDeng_DAO第一時間對黑山V神大會演講內容的概括，以及大量精彩的配圖。以上技術思考僅拋轉引玉開放性思考，歡迎大家拍磚討論。??

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