“零知识证明”教你反转局面

“零知识证明”指：示证者向验证者表明，他知道某种秘密，不仅能使验证者完全确信他的确知道这个秘密，同时还保证一丁点秘密也不泄露给验证者。
听起来是个非常高难度的任务。

这关系到，在战争中，你被俘后如何靠情报保命的问题——战争中你被俘了，敌人拷问你情报。你想：如果我把情报都告诉他们，他们就会认为我没有了价值，会杀了我省粮食，但如果我死活不说，他们也会认为我没有价值而杀了我。怎样才能做到既让他们确信我知道情报，但又一丁点情报也不泄露呢？

我们先来看看在战争中，聪明的战俘“阿里巴巴”是怎么做到的。当强盗向他拷问打开山洞石门的咒语时，他对强盗说：“你们离我一箭之地，用弓箭指着我，你们举起右手我就念咒语打开石门，举起左手我就念咒语关上石门，如果我做不到或逃跑，你们就用弓箭射死我。”
强盗们当然同意，因为这个方法，不仅对他们没有任何损失，而且还能帮助他们搞清楚阿里巴巴到底是否知道咒语。阿里巴巴也没损失，因为处于一箭之地的强盗听不到他念的咒语，不必担心泄露了秘密，而且他确信自己的咒语有效，也不会发生被射死的悲剧。
强盗举起了右手，只见阿里巴巴的嘴动了几下，石门果真打开了，强盗举起了左手，阿里巴巴的嘴动了几下后石门又关上了。强盗还是有点不信，说不准这是巧合呢？他们不断地换着节奏举右手举左手，石门跟着他们的节奏开开关关，最后强盗们终于相信了阿里巴巴。
简单来说，就是证明自己的“秘密”行之有效，又不被他人发现。
在社会领域中，你如何将自己的发明被他人审查，又保住“自主产权”问题——比如说你是一个物理学家，证明了一个世界级的物理难题，但在发表前，你又需要找一个泰斗级的物理学家审阅，于是你很苦恼，万一他对你的证明动了歪心思，把你的稿压住，以自己的名义发表，那么最后他是名利双收，你是一无所有。就算你去闹去告，也不会有人听你一面之词。毕竟学界更认可的是泰斗，而不是一个无名之辈。
这不是危言耸听。学术界曾屡屡出现这种问题，泰斗级导师剽窃博士生的智慧结晶。面对如此艰难的局面，“零知识证明”能给出什么好的解决方式呢？
1、 提前留下笔误，但挽回局面的成功率极低，泰斗也可以说是自己标错的；
2、 验证者再次出题让示证者证明，且题目是在物理难题成立基础上的平行问题。但这需要示证者与验证者密切配合，若你只是一个无名之辈，也难有人和你配合。
3、 我们只能使出杀手锏了：一个在法庭上都行之有效的证据。首先，你将物理难题的证明打印好，选择一个权威的邮政公司，将它寄给自己！收到包裹后好完整保存，不要拆开。再将自己的证明寄给泰斗验证。万一他以自己的名义发表了，你也无须着急。静待他把这个证明在业界炒热，在热火朝天的时候给他重磅一击——直接上法庭状告他，将你完整保留的包裹拿出，上面会清清楚楚盖着时间戳，说明你的证明是发生在时间戳之前的，同时你还有寄给泰斗证明的邮件存根，和泰斗以自己名义发表的时间，就可以有一个完整的证据链——证明自己才是物理难题的证明者。
在如今的区块链中，零知识证明更是能为区块链上的数据安全，提供强有力的保护，使隐私问题不再成为区块链发展的一个束缚。
从1985年零知识证明被首次提出，到如今已是重要的密码学基础构成。但是在很长一段时间内，由于没有较好的运行效率和通用性，零知识证明协议只停留在理论。
这些理论的零知识证明协议具有不同的特点。有的协议是专职的，只能证明某些特定的事情，比如，图同构问题；有些零知识证明协议是全能的，只要你能用代码定义的问题，它都能证明，但只是理论可行，不意味着有运行效率；有些协议是交互式的，需要证明者和验证者来回发很多轮消息；有些是非交互式的，证明者只需要根据协议向验证者发一次消息；有的协议证明大小与问题规模相关，问题越复杂，证明越长。而有些协议下，无论问题多复杂，证明大小都一样。
而一个全能的，非交互的，常数大小的零知识证明协议，是密码学研究者们多年奋斗的目标。

零知识证明现在最普遍的是zk-SNARKs（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）算法，即“知情证明”，也就是掌握某事内幕的证据。
事实上，零知识证明解决了区块链应用的一个根本问题。区块链的应用价值在于去中心化共识，无论是货币交易还是权益证明，所有成员都是见证人，众目睽睽之下，一旦交易完成便无法抵赖，权益生成便不能否认。
但意味着，你收了谁多少钱，名下有几套房，对于所有人都是透明的，这显然与隐私保护相违背。虽然一些针对隐私保护的混淆技术被提出，但终究只能在一定程度上缓解，而不能根治去中心化引入的这个固有问题。
而零知识证明做到了——在保护信息的前提下，证明交易是合法的。它对于区块链技术的发展而言，有着不可磨灭的贡献。

来源：波场小课堂

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