什么是零知识证明？

协调的未来在很大程度上依赖于信息的成功验证 —— 而零知识证明在这里扮演着重要角色。本文探讨了什么是零知识证明，它们是如何工作的，以及它们为何对保护隐私的技术如此重要。

在协调的未来中，信息的验证将发挥核心作用。当参与交换的双方彼此信任时，这一过程相对简单 —— 例如，当我们使用现金完成购买时，或者当商店工作人员要求出示身份证以验证某人的年龄时。

然而，在我们日益复杂和分散的世界中，大多数交易都是在不相识的各方之间以数字方式进行的，这种信任的程度就变得更加困难。

那么，两个不一定彼此信任的各方如何在保持各自隐私的同时验证交换中涉及的信息的真实性呢？答案是：通过使用零知识证明（ZKP）。

这篇基础文章探讨了什么是 ZKP，为什么它们对协调的未来如此重要，以及它们是如何被使用的。

什么是零知识证明？#

零知识证明，有时称为零知识协议，是一种用于验证具有特定属性的信息知识的数学技术。它们是在 1980 年代中期由麻省理工学院的研究人员开发的，并在区块链隐私领域找到了新的应用。

例如，在比特币或以太坊等区块链上，信息的透明性使得公共验证成为可能 —— 例如，参与者是否在其钱包中拥有足够的货币来完成交易。然而，这种透明性带来了严重的隐私问题，因为这可能导致参与者的去匿名化 —— 一旦钱包与个人连接，所有的交易数据都会被知晓。

ZKP 有助于为区块链引入更强大的隐私，通过零知识加密方法，链仍然能够验证信息的有效性，而无需之前提到的公共透明度水平。它们使得能够验证信息的确切属性（例如，某人是否超过 18 岁），而不会泄露任何其他信息。这意味着没有额外的元数据被泄露，也没有随之而来的隐私损失。

解释 ZKP 如何工作的最佳方式是通过示例，幸运的是有许多这样的例子。让我们考虑其中一个最著名的例子：色盲朋友。

想象一下，你有一个红绿色盲的朋友，你不是色盲，你有两个除了颜色外完全相同的球 —— 一个是红色，另一个是绿色。对你的朋友来说，这两个球看起来完全相同，他不相信这两个球实际上是不同颜色的。

在这种情况下，证明系统的工作方式如下：

由于你不是红绿色盲，你可以轻松（有把握地）看到球是否被交换。然而，如果它们实际上是同一种颜色，你永远无法以超过 50% 的概率猜测出来。考虑到这个概率，成功交换 / 不交换的概率接近于零。在 ZK 数学中，这被称为 “健全性”。

如果你重复 “证明” 多次（例如 20 次），那么你的朋友应该会相信这两个球是不同颜色的，这在 ZK 数学中被称为 “完整性”。这个例子是 “零知识” 的，因为你的朋友从未知道哪个球是红色，哪个是绿色。

因此，ZKP 的属性如下：

这里的理论 —— 虽然抽象 —— 相对容易理解，然而 ZKP 的应用可以迅速变得复杂。ZKP 的一个显著用途是在身份验证系统中，在这些系统中，安全性和隐私非常重要。

例如，ZKP 可以用于验证身份或凭证，而无需直接透露它们。通过这种方式，它们可以用于验证个人是否拥有计算机系统的密码，而无需分享密码本身。

将 ZKP 与区块链技术结合起来，为隐私创造了强大的前景，创造了复杂数据可以被加密的潜力，使用户能够控制区块内信息的可见性 —— 选择向某些用户透露信息，而不向其他用户透露。

ZKP 在协调的未来中扮演着重要角色。

毕竟，使个人能够以不妨碍其隐私的方式分享信息是自我主权未来的基础。

越早拒绝那些不将隐私视为基本人权的系统，就越好，而 ZKP 将在实现这一目标中发挥关键作用。