零知識(shí)證明 zero-knowledge proofs，簡(jiǎn)稱ZKPs，我們都知道區(qū)塊鏈本身的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)就是透明性，但是在很多情況下，智能合約應(yīng)用卻出于各種商業(yè)或法律原因需要保障數(shù)據(jù)隱私，比如傳入真實(shí)有效的數(shù)據(jù)來觸發(fā)智能合約執(zhí)行，但這涉及到信息會(huì)有泄露的風(fēng)險(xiǎn)。如何避免這種情況的發(fā)生呢？零知識(shí)證明的出現(xiàn)很好地解決了這個(gè)問題。
零知識(shí)證明（Zero Knowledge Proof）的研究最早始于1985年，由MIT教授Shafi Goldwasser， Silvio Micali 和 密碼學(xué)大師Charles在《The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems》論文中提出。正是這篇文章提出了 零知識(shí)證明 這個(gè)偉大概念，并逐步成為了現(xiàn)代密碼學(xué)理論的根基之一，而Shafi Goldwasser和Silvio Micali也于2012 年獲得了有“計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的圖靈獎(jiǎng)。零知識(shí)證明系統(tǒng)所要完成的任務(wù)是「證明某一個(gè)事實(shí)并且不泄露知識(shí)」。這個(gè)過程就是零知識(shí)證明。
聽起來還是有些晦澀難懂？講個(gè)簡(jiǎn)單的例子：
阿里巴巴的故事想必大家都聽過，有一天，劫匪抓住了阿里巴巴，拷問他想要得到進(jìn)入山洞的咒語，但是聰明的阿里巴巴知道，如果把咒語告訴了劫匪，那么他也就徹底沒有了價(jià)值，肯定會(huì)將他殺掉，死活不說，那么也會(huì)殺掉他，于是他想到一個(gè)好辦法，即能不泄露咒語，又能讓劫匪相信他知道咒語。

阿里巴巴說：“你們離我一箭遠(yuǎn)，然后用弓箭指著我，當(dāng)你們舉右手我會(huì)念咒語打開石門，當(dāng)你們舉左手我會(huì)念咒語關(guān)上石門，如果我逃跑或沒有做到，證明我不知道咒語，你們可以一箭殺掉我?！苯俜送饬诉@個(gè)提議，多次嘗試后阿里巴巴都成功按照指示讓石門打開或關(guān)上了，但是由于有一定距離，他們聽不清楚咒語到底是什么，就這樣，阿里巴巴沒有透露任何消息就向劫匪證明了他的真實(shí)性。
這個(gè)例子非常簡(jiǎn)單，雖然只是零知識(shí)證明機(jī)制簡(jiǎn)單的概念演示，真正的零知識(shí)證明運(yùn)用的是密碼學(xué)，在不透露數(shù)據(jù)的情況下證明數(shù)據(jù)的存在?？偠灾?jiǎng)?chuàng)建零知識(shí)證明，驗(yàn)證者（劫匪）需要讓證明者（阿里巴巴）執(zhí)行一系列操作，而證明者只有在得知底層信息的情況下才能正確執(zhí)行。如果證明者亂蒙一個(gè)結(jié)果，那么驗(yàn)證者極有可能在驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)并證明他的錯(cuò)誤。那么零知識(shí)證明應(yīng)用在區(qū)塊鏈中有哪些價(jià)值呢？
自從這個(gè)概念被提出來后，人們就將其應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，比如身份認(rèn)證系統(tǒng)、存證系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享、水印檢測(cè)，密鑰交換等等，在隱私數(shù)據(jù)越來越受到大家關(guān)注的今天，零知識(shí)證明在隱私數(shù)據(jù)保護(hù)的應(yīng)用中大放異彩：
保護(hù)隱私數(shù)據(jù)：日常生活中，比如只想證明考生及格了，但不想透露具體考了多少分；買保險(xiǎn)的時(shí)候，只想證明自己沒有心臟病，卻不想暴露病例的所有信息，不管是哪種信息，都可以把不想暴露的部分換成一個(gè)很像隨機(jī)數(shù)字的零知識(shí)證明，能夠證明數(shù)據(jù)真實(shí)可信。
身份認(rèn)證：在使用網(wǎng)站時(shí)，用戶可以向網(wǎng)站證明他擁有私鑰，或者知道某個(gè)只有自己才知道的答案，網(wǎng)站不用知道密鑰，但可以通過零知識(shí)證明確認(rèn)用戶身份，通過去中心化存儲(chǔ)，服務(wù)器可以向用戶證明數(shù)據(jù)被妥善保存下來且不被泄露。
計(jì)算壓縮與區(qū)塊鏈擴(kuò)容：在傳統(tǒng)的區(qū)塊架構(gòu)中，同樣的計(jì)算被重復(fù)多次，比如簽名校驗(yàn)，交易的合法性校驗(yàn)，智能合約執(zhí)行等一些其他的地方，因?yàn)橛辛擞?jì)算的證明，同一個(gè)計(jì)算就不需要多次重復(fù)了，計(jì)算過程可以被零知識(shí)技術(shù)證明壓縮。
由此，零知識(shí)證明真正解決了「數(shù)據(jù)的信任」，實(shí)現(xiàn)了「隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)」，也讓區(qū)塊鏈真正實(shí)現(xiàn)了「信任機(jī)器」這一構(gòu)想。

熱點(diǎn)：區(qū)塊鏈 智能合約 數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)