作者：Preethi Kasireddy，DappCamp创始人；翻译：金色财经cryptonaitive
ZKP（零知识证明）在加密货币大爆发后受到欢迎，但它们的悠久历史可以追溯到 1980 年代。本文探讨 ZKP 这些年来的起源和发展。
ZKP的基本前提是，一方（prover）可以向另一方（verifier）证明他们了解特定信息，而无需实际透露该信息是什么。通过这样做，Prover可以证明他们对特定事实或数据的了解，而无需透露任何其他信息。
现在，让我们开始探索ZKP的历史和发展。
ZKP 在加密货币爆发后获得了关注，因为它们允许在两方之间进行无需信任和匿名的交换，但这个概念本身并不新鲜。ZKP 的历史其实可以追溯到 20 世纪 80 年代后期，当时 Shafi Goldwasser、Silvio Micali 和 Charles Rackoff 在一篇题为“The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems”（交互式证明系统的知识复杂性）的论文中引入这个概念。
作者描述的初始概念涉及称为“交互式协议”的东西，其中prover和verifier将来回通信（反复交互）以使verifier相信prover知道正确的信息。这种方法虽然有其自身突破，但被证明是耗时且资源密集型的，尤其是在涉及大量数据时。为了使ZKP具有可扩展性，它们需要是非交互式的。
Zksync era 主网 SyncDex 项目Rugpull 超37万美元:金色财经报道，据慢雾区情报，Zksync era 主网 SyncDex 项目于今天凌晨 3 点发生 rugpull，目前官方 Twitter 账号已被删除。共计 37 万美元的用户 stake 资金被转移到 SyncDex 合约创建地址 0x5aA713AEDe567e223A9502cC070FADEAc47fE194。
根据慢雾 MistTrack 团队跟进分析，目前资金已被兑换为 ETH 后跨链到了 BSC 链，后被兑换为 BNB 后转移到 Mexc 交易所；手续费来源同为 Mexc。慢雾安全团队将持续协助社区跟进此次 Rugpull 事件。
相关 BSC 链地址：0x71627b3b42e1671e2c4dcb7646cfe458402f9b97
0x9da26ad59e56c954cb5a1da2034aaeb08524d92e
0x514febf2db7fc903455eca33f8b08ab874e9021d[2023/4/13 14:01:08]
Peggy（证明者）和 Victor（验证者）
1986 年，Fiat 和 Shamir 发明了 Fiat-Shamir heuristic（Fiat-Shamir 启发式，一种采用交互式知识证明并据此创建数字签名的技术），成功地将交互式零知识证明转变为非交互式零知识证明。现在，这使得 ZKP 成为非交互式的，并为 ZKP 的广泛、可扩展使用奠定了基础。
交互式与非交互式ZKP
Polygon zkEVM主网测试版即将上线:金色财经报道，Polygon 将于周一向公众发布 zkEVM 测试版，Polygon 表示，它正在将其 zkEVM 的所有方面都开源，因此开发人员能够研究和共享代码，从而使他们能够为零知识领域的更多创新做出贡献。
此外，以太坊区块链的联合创始人 V神 将在新的 zkEVM 上启动第一笔交易，并将于东部时间上午 10:30 在 ETHGlobal 进行直播。据 Polygon 新闻稿，目前超过 50 家公司表示他们将使用 Polygon zkEVM 技术进行构建。[2023/3/27 13:29:25]
ZKP 的下一次重大推动发生在 2011 年，Nir Bitansky、Ran Canetti和Alessandro Chiesa在密码学理论国际研讨会上发表了一篇名为“From Extractable Collision Resistance to SNARKs and Back Again" （从可提取的抗碰撞性到 SNARKs，然后再反向操作 ）的论文。
zkSNARK如何工作？
这篇论文表明，我们可以使用一种称为可提取抗碰撞 (ECR) 哈希函数的东西来创建 SNARKS（简洁的非交互式知识论证）。SNARKS 基本上是“简洁”的 ZKP，这意味着它们体积小，可以在几秒钟内得到验证。
L2 DeFi协议zkLend完成500万美元种子轮融资，Stark Ware和Three Arrows Capital等投资:金色财经消息，基于 StarkNet 的借贷协议 zkLend 完成 500 万美元种子轮融资，投资方包括 StarkWare、Three Arrows Capital、Alameda Research、MetaCartel DAO、Amber Group、Genesis Block Ventures 等。
zkLend将于2022年第三季度推出其无需许可的零售借贷产品Artemis，还将在2023年初推出机构产品Apollo。另外，zkLend将发布名为ZEND的原生代币，以激励用户增加流动性，不过暂未公布具体日期。（Decrypt）[2022/3/29 14:25:01]
ZKP、NIZKP 和 zkSNARK 的比较
从这里开始，ZKP 的进程加快了，并促成了 2013 年Pinocchio的诞生。
Pinocchio是零知识简洁非交互式知识论证 (zk-SNARK) 证明系统的第一个概念验证实现之一，被认为是该领域的突破。它在几年前一直被使用，但随后被更新、更高效版本的zk-SNARKs所取代。
当时 zkSNARKS 的两个主要缺点是：
● 可信设置的要求
zkSNARKs 需要prover和verifier之间的“可信设置”。此设置阶段用于创建一组初始参数，然后用于生成和验证 zk 证明。
生成这些参数需要一些秘密信息。一群人通常生成这些秘密，然后使用这些秘密来生成参数。一旦生成参数，秘密就被丢弃。然而，由于秘密输入需要由一组人生成，因此需要我们“信任”这些人。
ZKSwap 开启 FEI 和TRIBE 流动性挖矿 流动性超1800万美金:ZKSwap官方消息称，ZKSwap已经上线Fei(FEI)和Tribe(TRIBE)代币，并于北京时间2021年4月4日18时开启了 TRIBE/FEI、FEI/ZKS、TRIBE/ZKS 3个交易对的流动性挖矿活动，总奖励达90万ZKS。
据ZKSwap.info数据显示，活动开启后， ZKSwap Layer2 资产迅速增加，截至北京时间2021年4月4日20时，上述活动币对流动性已达1800+万美金，平台 Layer2 总资产也已超过 5 亿美金。
另外，ZKSwap 目前正在进行第二期流动性挖矿及交易挖矿活动，更多活动详情请查看原文。[2021/4/4 19:45:21]
在区块链中，我们希望最小化信任，这就是为什么“可信设置”通常不受青睐的原因。
zk-SNARK 证明依赖于prover和verifier之间的初始“可信设置”，这意味着需要一组公共参数来构建零知识证明，从而构建隐私交易。这些参数几乎就像游戏规则一样，它们被编码到协议中，是证明交易有效的必要因素之一。这会产生潜在的中心化问题，因为参数通常由非常小的团队制定。
多参与者可信设置的工作流程 来源
● 非后量子安全
zkSNARKS 不是后量子安全的，因为它们依赖于公钥加密。公钥密码学依赖于解决特定数组的离散对数问题的难度。但随着量子计算机的诞生，公钥密码学面临风险，因为计算机可以将大数分解为素数，这意味着解决离散对数问题不再困难。
ZK行业正在努力构建解决这两个问题的协议。
分析 | ZkSystems：与WhatsApp、Telegram相比，DAPP几乎没有得到许多用户:据bitcoinexchangeguide报道，根据ZkSystems使用来自stateofthedapps的数据进行的研究，与WhatsApp、Telegram相比，DAPP几乎没有得到许多用户。该公司首席执行官Diana Rees称，只有10％的基于以太坊的DAPP拥有普通用户，并且不断用于金融交易。zkSystems进行的研究涉及1812个以太坊DAPP。与其他平台上的DAPP相比，基于以太坊的似乎表现不佳。由EOS运营的DICE每天拥有近50万笔金融交易。此外，DappRadar前十名中几乎所有有着大量交易的DAPP都在Tron网络上运行。[2019/2/9]
接下来是Groth。Groth 于 2016 年推出，是使 zkSnarks 高效且极其实用的首批协议之一。这是一个巨大的突破，并立即得到采用。事实上，由于它的性能和简单性，它今天仍在许多协议中使用，并且围绕它构建了许多工具。
ZKP的下一个重要里程碑是 2017 年 Bulletproofs 的推出。我记得 Bulletproofs 在 2017 年大肆宣传。Bulletproofs 是简短的非交互式零知识证明，可以证明某个加密值在给定的“范围内”不透露任何有关数据的信息（例如，我可以在不透露金额的情况下向你证明交易价值在一定范围内）。这些“范围证明”可以聚合成一个简短的证明。Bulletproof协议变得如此流行的原因是因为它们使比特币的机密交易不仅成为可能，而且变得高效。Bulletproof技术最大的区别在于它不需要可信设置。这在区块链行业非常重要，因为我们专注于构建无需信任的网络，正如你可以想象的那样，行业很快就采用了Bulletproof技术。
SNARKs、STARKs 和 Bulletproofs 的Runtime比较
2018 年，STARKS（Zero-Knowledge Scalable Transparent ARguments of Knowledge——零知识可扩展透明知识论证——的缩写）通过缓解 zkSNARKS 的两个缺点在业界引起了轰动：
● STARKS 是“后量子安全”的，这意味着它们依赖于哈希函数而不是椭圆曲线作为证明机制。
● STARKS 不需要可信设置。相反，zk-STARKS 使用可公开验证的随机源作为初始参数。
zkSTARKS 的最大缺点是它们的证明很大。这使得它不适合区块链，因为链上存储需要花钱。然而，STARKS 超过 SNARKS 脱颖而出，并让行业摆脱可信设置。
zkSNARKs 和 zkSTARKs 在各种参数上的比较
2019 年对 zkSNARKS 来说是重要的一年，该领域有 3 项重大创新：
● SONIC
Sonic 做出的最大贡献是支持“通用”且可不断升级的参考字符串。这意味着你不需要进行可信设置来为每个程序生成初始参数。相反，你只需执行一次可信设置，然后对所有程序使用相同的参数。虽然这并不能完全减轻可信设置的缺点，但它确实使它变得更好了。
Sonic 还具有恒定的证明大小（这很好，因为证明大小不会随着程序的复杂性而增加）并引入了批量验证，从而减少了验证时间。但是，当你不进行批处理时，验证时间非常长。
● MARLIN
Marlin 是 Sonic 的显著改进版本，证明时间减少了 10 倍。它还提供了更快的验证而无需批处理，并将验证时间缩短了 3 倍。
● PLONK
PLONK 是“Permutations over Lagrange-bases for Oecumenical Non Interactive Arguments of Knowledge ”（普遍用途的非交互式知识论证的拉格朗日基排列）的缩写，是 SONIC 的另一个改进版本，它的一个特性是，它的证明时间减少了 5 倍。这里的重大创新是 PLONK 允许自定义门（gate）而不是通常的加法/乘法，这意味着你可以为更复杂的程序构建 zk 证明。
PlonK 和 Marlin 都用通用设置替换了 Groth16 中电路特定的可信设置。随着 PLONK 的推出，加密社区也意识到他们甚至可以构建“zkEVM”，这将使我们能够在以太坊上获取任何智能合约代码并将其转换为零知识证明。Vitalik 曾经写过一篇精彩文章，解释了它背后的数学原理。
这标志着ZKP乱战的结束，但也仅仅只是个开始！
各协议证明大小和安全假设图，来源
HALO2
2020 年，Zcash 团队推出了 HALO 2（HALO 的继后继者），它结合了 PLONK 和 Bulletproofs 的优点，然后允许在没有可信设置的情况下进行快速验证。
HALO vs HALO 2，来源
快进到 2022 年，我们开始再次看到新协议开发的加速。
HYPERPLONK
HYPERPLONK 于 2022 年推出，是一种 zkp系统，证明是完全线性时间的并支持高度和查找自定义门。它试图提高 PLONK 的灵活性，提高其速度并提供更多好处。
虽然 PLONK 本身非常强大，但它有一定的局限性，尤其是在证明大型声明或尝试使用高度并行的硬件时。在证明诸如rollup和 zkEVM 等大型复杂命令时，这些限制尤为重要。HyperPlonk 旨在解决这个问题。
PLONKY2
最近，Polygon 于 2022 年 1 月发布的 Plonky2 是 ZKP 世界中最新的。它是一种递归 SNARK，比现有其他方案快 100 倍。它结合了 PLONK 和 FRI，以获得最好的 STARK（即快速证明和无可信设置）和最好的 SNARK（即支持递归和以太坊上的低验证成本）。
这将我们带到了今天。这就是 ZKP生态今天的样子：
ZKP生态
虽然没有哪个“协议”被认为是最好的，但了解所有这些协议、它们的优点和局限性有助于我们为特定用例和设置选择最好的一个。我的团队收集了我今天介绍的所有协议的信息，并在此处为你总结：
各ZKP特性全汇总
ZKP 有着悠久而丰富的历史，每个协议都在突破极限，提高速度并扩展这项技术的限制。从需要prover和verifier来回交换信息的第一次迭代，我们已经走了很长一段路。
在我看来，我们才刚刚开始。你认为 ZKP 领域的下一个重大创新是什么？
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