ARK:Filecoin是目前最大的零知識證明網絡，zk-SNARKs到底是什么？_ARK

在區塊鏈領域，匿名性和隱私性是人們最關注的方向之一。而在各種提供隱私性的加密技術中，zk-SNARKs最為重要，它是目前區塊鏈領先的強大隱私工具，而Filecoin部署的zk-SNARKs網絡是目前最大的。

它究竟是什么？即使你完全是一個技術小白，今天這篇文章也能讓你對它有基礎的了解。

zk-SNARKs是一種加密技術，即“零知識簡潔非交互知識論證”的縮寫，它允許“證明提供者”以數學方式向“驗證者”證明信息的準確性，而不會透露除其真實性和完整性之外的任何內容。

這么說可能還是有些難以理解，1990年，一位密碼學家發布了一篇《如何向你的孩子解釋零知識協議》的論文，如果你有興趣，可以點擊閱讀原文查看完整論文。我們在這里大概來捋一下這篇論文，相信你就會有一個相對清晰的思路。

FIL突破56美元:FIL突破56美元，現報56.0806美元，日內漲幅達到6.15%，行情波動較大，請做好風險控制。[2021/11/27 12:35:42]

要從阿里巴巴的故事說起。有一天，一位叫阿里巴巴的老人去集市趕集，小偷偷走了他的錢包，阿里巴巴立馬去追他，追到一個山洞，進去后發現山洞竟然有兩條岔路。

上方為山洞的入口

沒看見小偷走了哪條路的阿里巴巴只好隨機選了左邊，發現路是封死的，又去右邊那條，竟然也封死了。小偷到底去了哪里？

第二天，小偷拿走了阿里巴巴的菜籃子，他追過去，又遇到同樣的情形…這樣的情況維持了40天。于是，阿里巴巴決定守在右邊通道守株待兔，等了許久終于等到小偷，他看到小偷跑到被封死的路口，小聲喊了句咒語“芝麻開門”，被封死的洞口打開了。

星際聯盟CEO范國連：Filecoin作為IPFS唯一激勵層，擁有不可限量未來前景:3月10日，在2021年IPFS分布式存儲高峰論壇上，星際聯盟CEO范國連發表了以“一條進軍礦業的康莊大道”為主題的精彩演講。

“在學習中成長，在體驗中致富”，他向大家分享了挖礦歷史以及投資心態，并隆重介紹了星際大學（星際研究院），星際聯盟客戶各大機房參觀計劃，以及2021年第二季度游學方案。

他表示，Filecoin作為IPFS唯一激勵層，擁有不可限量的未來前景，選擇Filecoin這一擁有落地應用的區塊鏈技術3.0代表項目是極具價值的。而星際聯盟作為領先的IPFS分布式存儲綜合服務商，擁有強大的技術優勢和豐富的行業資源。無論你是想挖礦，還是提升財富的增值方式，或是成為IPFS產業的專業人士，星際聯盟都能助你走上礦業的康莊大道。[2021/3/10 18:33:14]

小偷進去后，洞口又自動封了起來，原來，說出咒語進入山洞后，左右就能連通起來。不斷地嘗試后，阿里巴巴為這個洞口更換了新的咒語。相當于洞口被設置了新的密碼。

火幣上線基于以太坊區塊鏈的Filecoin代幣HFIL:據官網公告，火幣全球站已于2020年10月17日上線基于以太坊區塊鏈的FIL代幣（HFIL），開放HFIL的充幣和提幣業務。[2020/10/17]

阿里巴巴的故事引起了許多人的好奇，后來，有人真的找到了這個山洞。一位自稱是阿里巴巴后人的研究者想證明自己知道這個新咒語，但又不想公開，他要如何做呢？

他帶領團隊走到那個洞口，自己先念咒語進入山洞，再讓人擲硬幣替他決定從哪一邊出來。也就是說，如果研究者不知道密碼，他只會隨機進入一個封死的路口，再從那個路口原路返回，不可能做到每次都能和擲硬幣的結果相同；只有知道密碼打開洞口，才能隨意選擇出來的方向。實驗進行了40次，每次都成功了，研究者也成功證明了自己是知道秘密的人。

楚航：Filecoin早期價格不能用理性思維判斷:IPFS100.com現場報道，2020年8月11日14:00，由DAP總冠名、大德資本、金色財經、PBank主辦的2020第一屆新經濟資產數字化高峰論壇在深圳福田香格里拉大酒店拉開帷幕。在以《炒作還是實力——IPFS價值幾何》為題的圓桌中，FILPOOL礦池CEO、時空云科技董事長楚航指出：Filecoin預期價格是由整體供需關系決定的，如果供大于求，價格肯定會處于低點。Filecoin的早期價格是不能用理性思維來判斷的，因為Filecoin挖礦的很多人其實很多都是圈外的人。Filecoin的經濟模型也還未確定。但整個項目的大方向是沒有問題的，因為分布式存儲的賽道很大。Filecoin的價格是非常開放性的問題，長遠看來，是可以被看好的，因為它最終會達到大家都能接受的點。[2020/8/11]

這個過程被一位攝影師記錄下來，授權給了電視臺A，電視臺B得知這件事之后，找人偽造了一段非常相似的視頻。這兩段視頻同時播出后，誰都無法證明哪個電視臺播出的是正確的的。

金色相對論 | 張涵橋：Filecoin的成功取決于成本與利益:在今日舉行的金色相對論之Filecoin系列特輯終集的直播中，針對“對Filecoin的預期它會是一個什么規模的項目”的問題，標準共識分析師張涵橋表示，Filecoin的成功與否，由于其體制原因，基本上與 IPFS相輔相成。然而一種新的協議的成功與否，或者說是否能達成代替http協議的愿景，更加取決于成本與利益以及一部分的需要。與我個人而言，我看好IPFS的未來，但對于IEEE而言，他們不見得會看好。不得不說，我承認IPFS的優越性， 以及現代互聯網過于集中化，依賴中心網絡或者數據安全等問題。這是個好概念。filecoin在理想狀態下對標在美股上市的Dropbox的話很可能達到十億甚至百億美元級別，但是作為財務投資人，我們要考慮的更多是成本、成本、以及成本。我們愿意為了未來買單，可是究竟要買多長時間，都算在它的估值里了。而現在我們能看到一些規模化的Filecoin礦場出現，之前看到有礦場就有十萬級別的礦機出現，這也是市場對于這個項目的初步認同。除了之前提到的成本的原因，還有存儲設備折價的問題，硬盤存儲發展速度很快，filecoin的運行機制會導致如果FIL的價格維持不住，那么必定會有大批礦工迅速破產，這個速度比比特幣礦機會快很多。所以我對這個項目態度是審慎大于樂觀。[2020/5/21]

研究者不可能為了證明電視臺A的真實性而當眾披露這個秘密，但攝影師確信研究者知道這個秘密，研究者也因此達到了自己最初的目的：在不透露自己秘密的情況下，說服他人完全相信自己是可能的。

這就是零知識證明。它的首批應用之一是Schnorr認證協議，這種數字簽名方案可以在加密貨幣上實施，以使其更加保密，但也有一個很明顯的缺點，這些協議是交互式的，證明者和驗證者必須相互通行才能完成驗證流程，證明者和驗證者雙方必須同時在線。

1996年，Fiat-Shamir啟發式在隨機預言機中得出非交互式零知識證明。非交互式即證明者和驗證者之間共享的公共參考字符串足以實現計算零知識，而無需交互。經過后來人們不斷完善，；零知識證明才演變出今天的分支——zk-SNARKs。

現在，讓我們重新拆分一下zk-SNARKs是什么——

zk-Zeroknowledge：零知識，即在證明過程中不透露任何隱私數據。

S-Succinct：簡潔的，指在驗證過程中不涉及大量數據傳輸，且驗證算法簡單。

N-non-interactive：無交互，證明者與驗證者之間不需要交互即可實現證明。交互的零知識證明需要攝影師和研究者需要同時在現場，或需要向攝影師發送視頻才能驗證。但在無交互的零知識證明中，證明者只需要計算一次產生一個證明，所有的驗證者都可以驗證這個證明。

AR-Argument：論證，討論這些證明的一種形式主義，因為有一些花哨的密碼學和非確定性并不能完全構成傳統意義上的這些“形式證明”。

K-Knowledge：知識，指證明者自己實際上擁有證據這一事實，也能夠使驗證者確信證明者的答案正確。

簡單來說，即“一個人知道內情，其他人都可通過簡單、易操作的技術，不需要和這個人交流，就可以驗證這個人是對的，除此之外一無所知。”

那么，Filecoin是如何使用zk-SNARKs的？

對于要在Filecoin上驗證的存儲，涉及兩個證明：復制證明(PoRep)和時空證明(PoSt)。

在PoRep中，存儲提供商證明他們正在存儲一段數據或信息的唯一副本。PoRep只發生一次，即客戶端和提供者之間的初始存儲交易發生、并且數據首次由礦工存儲時。每個上鏈的PoRep都包含10個單獨的SNARK，它們共同證明該過程是通過概率挑戰正確完成的。

另一方面，PoSt用于證明存儲提供商會隨著時間的推移繼續存儲原始數據，在這期間沒有被操縱或損壞。當存儲提供商首次同意為客戶存儲數據時，他們必須以FIL作為抵押品。如果在協議期間的任何時候，提供者未能證明PoSt，他們將受到處罰，并且可能會失去所有或部分FIL抵押品。

如果沒有使這些證明變得小而高效的解決方案，它們將占用大量的網絡帶寬，并為存儲提供商和礦工帶來高昂的運營成本。現在，存儲提供商可以使用zk-SNARKs生成證明來降低成本，它生成的證明數據包很小，驗證過程也非常快。

通常需要數百KB來驗證的證明可以使用zk-SNARK壓縮到僅192字節。如上所述，每個PoRep包含10個SNARK，即每個1920字節。這樣一來，就能保證Filecoin一直維持30秒的出塊時間。

zk-SNARKs是在Filecoin主網上線以來就在使用的的重要工具，它已經構成了Filecoin網絡的一部分，并對未來高效、經濟、安全的網絡發展起著至關重要的作用。它改變了Filecoin網絡的游戲規則，將驗證過程大幅減少，同時保證了用戶對Filecoin網絡的信任。

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