照片来源：由 Maze AI 形成

2022 年，因为 ZK-Rollups 在以太币行业取得突破，零知识证明（Zero—Knowledge Proof）变成 Web3 本年度关热门词汇。甚至还有人预测分析下一轮牛市的汽车发动机就将是零知识证明，并声称零知识证明对于 Web3 的必要性，可以跟 Bitcoin 引进了区块链定义、以太币引进了区块链智能合约相提并论。

零知识证明缘何拥有如此强劲发展前景？这或许可以从 Web3 的高速发展说起。Web3 希望通过去中心化网络将互联网使用权移交其客户，但是时下 Web3 好像仅仅增添了用户至上的观念，间距其企业愿景落地式还有一些问题需要处理，个人隐私安全就是所面临的关键问题。

Web3 互联网在设计中声称用户与去中心化的互联网开展互动，以防止如 Web2 去中心化互联网数据泄漏、私数字化、中央集权等缺点。即如果你后台运行一个完整的连接点，你将得到完整的、数学上保障的数据加密安全系数。但是，运作一个完整的连接点必须昂贵硬件配置及其维持传送到 100GB 大型区块链。

显而易见现阶段的数据加密手机客户端没法解决这种要求。因而，时下 Web3 仍在一定程度上取决于受信赖的去中心化中介公司，由这种中介公司联接起 Web3 去中心化网络，这似乎与 Web3 企业愿景本末倒置。怎样在去中心化网络环境里，以去中心化的方法确保个人隐私安全呢？零知识证明技术性巧妙的解决了这个问题。而网络信息安全以外，零知识证明的用例还有一些，下面将给大家介绍该方法在数据加密领域中的用例。

什么叫零知识证明

在谈到零知识证明在 Web3 的用例以前，使我们快速了解零知识证明的基本原理。零知识证明是一种密码算法，容许一个人（证明者）向另一方（验证者）证明一些小细节真实存在，而不需要提供一切附加信息。

零知识证明必须下列三个关键规定：

• 完好性：假如阐述真的是真的，而且2个客户都准确地遵守纪律，那样验证者将无需任何其他要求，就能完成验证。
• 稳定性：假如阐述为假，验证者在任何时候也不会被劝服。此方法利用几率查验基础理论，以保证不容易出现错误。
• 零知识：代表着验证信息得人没法了解除肯定正确与否以外的一切信息。

零知识证明主要有两种主要类型：

• 互动式零知识证明规定证明者实行一组每日任务或操作，向验证者证明他们有着特殊信息。为了能根据互动式零知识证明而必须做到的大多数每日任务一般涉及到数学概率这类具体内容。
• 证明者与验证者不用彼此通讯就可以使非互动式零知识证明合理，而验证将于之后再进行。这种独特、的零知识证明需要使用额外测算或程序流程。

零知识证明的 Web3 用例

虽然零知识证明技术性早就在 1980 年已经造成，但受困于技术水平，其并没有得到广泛运用。零知识证明究竟可以为 Web3 的高速发展带来什么协助？我们要从技术性用例中探知一二。

链下测算

伴随着愈来愈能够应用在数字货币上布署，在以太币里的买卖解决速度较慢，互联网可扩展性不够变成阻拦其发展的重要难点。而构建一个 Layer2 互联网，将测算解决转移到链下变成处理时下问题关键计划方案。ZK-Rollups 就是备受以太坊社区认同解决方案之一。ZK-Rollups 系 Starkware，Zk-sync 是扩充类项目。

可扩展性是零知识证明在 Web3 中最常见的用例。现阶段也是有将扩大和个人隐私二种特性融合的解决方案，如 Aztec、StarkNet 什么的个人隐私 Layer2 公有链的高速发展，有兴趣的开发人员可以从《浅谈隐私在 Layer2 现状和未来》一文中进一步了解。

跨链桥联

伴随着公有链绿色生态的扩张，以太币一统天下的局势难以达到，跨链互操的需要也越来越大，而利用桥来跨链安全性无法得到保证，因而这些项目将广泛使用零知识证明并实现互操作性，主要包括 Wormhole，Polymer 和 ZKBridge 已经合理布局根据零知识证明技术性搭建无信赖假定的跨链协议书，将一改因 IBC 轻手机客户端不可以在 ETH 运作导致的没法相通的状况。零知识证明都将进一步提高数据加密桥安全性，以提升跨链互操安全性。

链进入游戏

以「黑暗世界」（Dark Forest）为例子，这是一款灵感来自于刘慈欣的《三体》的根据零知识证明的网络游戏。做为策略类游戏，游戏里的很多诡计都来源于掩藏信息或信息不规则的定义，全部黑暗世界宇宙空间是无限的，它充满着许许多多的抵抗游戏玩家、智能机器人、脚本制作、区块链智能合约游戏玩家这些。但是，单独小伙伴们在添加宇宙空间后只有浏览全部宇宙地图的一小部分，这便是授予《黑暗森林》心灵的地区。怎样在信息全是公开透明区块链上进行「掩藏」一部分信息，这正是基于零知识证明所达到的「掩藏」一部分不愿表露或者需要触发条件的信息。

资金安全

区块链技术性不但确保了我们财产只由我们自身解决（非托管），并且遍布存储在好几个连接点中，减少了资产风险。而零知识还能促进进一步提高 Web3 安全等级。在安全性设计中应用数学课验证而非摡率论，零知识通过采用实效性证明来减少潜在性风险，实效性证明确保信息的准确性，具体来说：

• 唯一能够破解数据加密信息的人都是客户；假如证明者是虚假的，获得最后的根将不同，验证者将拒不接受；
• 即便全部验证者和证明者勾结，因为区块链数据库的易用性，账户状态还可以回退和更改；
• 应用零知识证明时，一般会使用额外定期检查强化机制。

客户验证

能通过零知识证明来确定个人数据加密真实身份。零知识证明允许用户向系统软件验证他的真实身份，而不需要表露她们完整的本人信息。比如，当你登陆一个账号时，必须填写账户密码，那如果应用零知识证明技术性，你只要出一个 ZK Proof，服务平台就永远不能计算你真正登陆密码，在不需要泄漏本人隐秘数据前提下进行个人信息验证。

文档共享

大家在互联网上经常遭遇一些信息共享要求，而分享过程中需要遭遇信息遗失、阻拦等诸多问题。当零知识证明与区块链技术相结合，能够分块加密数据，不但确保传送安全系数，还能让客户有着管理方法一些块及其主要包含的信息的权力，进而授于一些客户访问限制，而未授权的消费者则无法打开你的共享文件。

存储保护

区块链技术存放做为 Web3 三大支柱之一，针对市场发展十分重要。而零知识证明可以为存储安全提供良好的维护，其可以利用优化算法设定对应的协议书，使存储器和在其中的协议被数据加密，甚至是在浏览安全通道还会设定数据加密维护，让 Web3 云端存储安全性更上一层楼。

* 免责协议：文中不可被称作，都不致力于提供任何投资价值分析。

零知识证明技术性还有很长路要走

在扩展性和个人隐私用例以外，零知识证明的用例十分广泛，它在 Web3 中起到的作用也更加清晰。现阶段已有不少项开始将该方法用以项目实践，据 Messari 数据显示，零知识证明最普遍使用的拓展行业的一众新项目将于 2023 年迈入发展趋势的关键时期，如 Scroll、Polygon zkEVM 等特色主网上线将陆续发布。在《扩容赛道开年即冲刺，盘点近期上线测试网的 L2 项目》一文中，也阐述了最近上线测试网的零知识证明新项目。

可是还需要意识到，虽然零知识证明在 Web3 中的应用前景宽阔、行业诸多，但是其证明的兼容性问题还没获得妥善处理。现阶段也有不少精英团队都在搞硬件加速器，但是这种硬件加速器仅一部分承担合理证明。但在优化算法等级、手机软件等级和各个方面仍然需要进行改善。

基于此，在今年的零知识证明的高效的利用将会出现在较小规模运用当中，无法得到规模性广泛运用。而 DeFi 以后，零知识证明成为真正的下一轮牛市的汽车发动机还有很长的路要走，希望可以拥有更多 Web3 开发人员在展望零知识证明的发展前景前提下，勇于挑战自我、攻破其瓶颈问题，以技术进度促进应用实践。

来源：DeFi之法