什么技術(shù)可以影響區(qū)塊鏈的隱私方面

在整個加密貨幣研發(fā)歷程中，一個未被充分意識到的事實是，它為該行業(yè)的組件技術(shù)發(fā)展也帶來了進步。

最重要的進步發(fā)生在由 “加密貨幣” 一詞衍生出來的領(lǐng)域。密碼學(xué)，本質(zhì)上是對數(shù)學(xué)奧秘的研究，它和古代對暗號的探索一樣古老。但在過去 10 年里，由于比特幣的發(fā)明和反審查貨幣的出現(xiàn)，加密貨幣相關(guān)活動的數(shù)量激增。

尤其是在零知識證明這個子領(lǐng)域，它能對從驗證者不能訪問的秘密中得到的事實進行驗證。這些進步之所以重要，是因為零知識證明為人們提供了一個誘人的前景，即人們在保密交易過程中不會獲取對彼此存在潛在損害的信息。它的潛力超越了加密貨幣涉及的狹窄領(lǐng)域，直面了互聯(lián)網(wǎng)時代的終極挑戰(zhàn)：用隱私方法實現(xiàn)安全。

這就是為什么 Zcash 背后的初創(chuàng)企業(yè) Electric Coin Company（ECC）的技術(shù)突破充滿應(yīng)用潛力的原因。ECC 已經(jīng)成為密碼學(xué)進步的引擎，它推動了 zk-SNARKS 的使用，Zcash 可以在不泄露用戶錢包地址的情況下，生成一個可驗證、可審計的區(qū)塊鏈。

該公司最近宣布推出的 Halo 是一個 “無需信任遞歸” 版本的零知識證明，為該領(lǐng)域的 “可信設(shè)置” 提供了一個可以實現(xiàn)大規(guī)模擴展的解決方案，其影響必將深遠。如果 ECC 研究人員肖恩·鮑伊（Sean Bowe）的這一發(fā)現(xiàn)經(jīng)得起科學(xué)審查，那么有朝一日，它可能會為數(shù)字時代帶來一系列強大的、現(xiàn)實世界的應(yīng)用，這些應(yīng)用將遠遠超出加密貨幣的范疇。

甚至可能實現(xiàn)不可能的目標(biāo)：降低 Zcash 首席執(zhí)行官佐科·威爾科克斯（Zooko Wilcox）及其聯(lián)合創(chuàng)始人不斷從加密貨幣協(xié)議中收取 20% 創(chuàng)始人費用的熱情，自 Zcash 2016 年被推出以來，這種做法已經(jīng)為他們提供了價值數(shù)百萬美元的代幣。創(chuàng)始人認為這筆費用是合理的，理由是它既支付維護費用，又可以激勵加強協(xié)議的研究和開發(fā)。

至少現(xiàn)在，這看起來像是一個發(fā)現(xiàn)，ECC 可以讓你認為這錢花得很值，不僅對 Zcash，而且對整個加密生態(tài)系統(tǒng)。

A proof of proofs

Halo 允許用戶證明，在初期建立一個大規(guī)模零知識證明系統(tǒng)時，沒有人會提前創(chuàng)建了一個秘密后門以便在后期修改代碼，并且正系統(tǒng)更新和更改的過程中已經(jīng)存在安全狀態(tài)。到目前為止，安裝程序中的欺詐風(fēng)險，意味著零知識證明通常需要在一開始就制定詳細、高成本的程序，以增強用戶的信任。

一個典型的例子是 Zcash 創(chuàng)世 “儀式”，在 YouTube 上直播并記錄在 NPR 的 RadioLab 的一個有趣的劇集中，當(dāng)時不同的創(chuàng)始人和在多個地點的外部參與者，不遺余力、安全地創(chuàng)建了最初的密鑰對，然后證明他們都無法訪問私鑰。

但是，除了私下證明一些很小的一次性事實，零知識證明對于很多事情來說都太繁瑣了。除了需要一次次進行重復(fù)低效、耗時的可信設(shè)置之外，其花費的成本也很高?？梢钥隙ǖ氖?，自 2017 年以來，被稱為 “防彈協(xié)議（bulletproofs）” 的一次性無需信任解決方案就一直存在，但它們?nèi)狈Ρ匾倪f歸質(zhì)量，無法在不斷變化的大型數(shù)據(jù)庫中對不斷積累的信息進行驗證。

Halo 通過建立一個累積的 “A proof of proofs” 來解決這個問題，最新的數(shù)學(xué)輸出值中包含了一個證明，能夠證明所有先前對相關(guān)秘密知識的主張，都已經(jīng)通過類似的過程得到了充分的證明。在計算需求被急劇壓縮的情況下，現(xiàn)在驗證整個數(shù)據(jù)庫當(dāng)前狀態(tài)的準(zhǔn)確性，所需要的只是一個數(shù)學(xué)證明。這個過程聽起來類似于梅克爾樹結(jié)構(gòu)的效率增益，梅克爾樹結(jié)構(gòu)將之前的哈希信息聚合為一個根哈希輸出值。

廉價的全節(jié)點

EEC 團隊在 9 月中旬使用比特幣區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，演示了這種輕量級驗證系統(tǒng)的擴展優(yōu)勢。他們生成了對當(dāng)前區(qū)塊的工作量證明的完整性的證明，其中也包含了之前每個區(qū)塊的完整性證明，一直到 2009 年 1月 3 日中本聰?shù)膭?chuàng)世區(qū)塊。

比特幣社區(qū)對全節(jié)點、去中心化和區(qū)塊大小等方面存在激烈的爭論，這聽起來像是改變游戲規(guī)則的內(nèi)容。雖然仍需要有讀取完整的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來識別交易，但驗證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)完整性的任務(wù)，可能成為耗費整個網(wǎng)絡(luò)成本更低的問題。普通用戶雖然可以實現(xiàn)他們所需的易用性和效率，但需要他們自己驗證全部節(jié)點。這就否定了所謂的 SPV 錢包存在的必要性，SPV 錢包依賴于其他人代表用戶進行驗證，從而產(chǎn)生了信任問題。而對該網(wǎng)絡(luò)而言，其結(jié)果可能是以較低的成本實現(xiàn)更大程度的去中心化。

ECC 計劃將 Halo 作為 Layer 1 擴展解決方案整合到 Zcash 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。如果成功了，Zcash 網(wǎng)絡(luò)處理大量的鏈上數(shù)據(jù)的成本將大大降低。這與比特幣支持者所青睞的使用 Layer 2 模型閃電網(wǎng)絡(luò)來解決擴展問題的方法截然不同，后者通過將交易轉(zhuǎn)移到鏈下從而實現(xiàn)擴展。如果它對 Zcash 有效，人們會懷疑比特幣現(xiàn)金的開發(fā)者，是否會試圖將其整合到他們的協(xié)議中，以降低維護他們與比特幣核心團隊（Bitcoin Core）在 2017 年充滿爭議的分叉后采用的較大區(qū)塊所花費的成本。

更大的愿景

但非加密貨幣解決方案的潛力使 Halo 擁有一個特別激動人心的前景。威爾科克斯甚至聲稱 Halo “可能成為下一代互聯(lián)網(wǎng)以及其他類似社會基礎(chǔ)設(shè)施的基石”。

在一次談話中，他指出了充滿變化的大型中心化數(shù)據(jù)庫的弱點，比如著名的征信公司 Equifax 的數(shù)據(jù)庫遭到黑客入侵，以及不同州的車輛管理局（DMV）和孤立的病歷保管商的數(shù)據(jù)庫。所有各方都必須與其他各方分享信息，但都要與這樣做存在的風(fēng)險作斗爭。威爾科克斯說：“現(xiàn)在，他們不需要提供所有數(shù)據(jù)報告，而是可以保留唯一的一份而提供零知識證明?！?/p>

然而，最理想的做法是完全不需要中心化的記錄管理員。威爾科克斯認為，像 Halo 這樣的零知識證明將為實現(xiàn)這一做法鋪平道路。他說，“如果我不是說‘這里有證據(jù)表明 Equifax 在過去 10 年里沒有任何違約’，那么我可以說 ‘這里有 100 個人在過去 10 年借錢給我的證據(jù)，他們每個人都證明我沒有違約嗎？”

不會很快到達這樣一個烏托邦。監(jiān)管、企業(yè)責(zé)任和行為慣性會繼續(xù)構(gòu)成阻力。而且，需要明確一點的是，鮑伊的數(shù)學(xué)證明仍然需要經(jīng)過嚴(yán)格的同行審查。

但即使在當(dāng)前迭代版本中發(fā)現(xiàn)漏洞，它們也會被修補。然后更好的版本將會出現(xiàn)。

不可否認，這一發(fā)現(xiàn)將在數(shù)字經(jīng)濟的各個領(lǐng)域展開后續(xù)研究。如果世界還沒有準(zhǔn)備好對我們管理敏感信息的方式進行這樣的一次徹底重建，那么，最終將通過易受攻擊的數(shù)據(jù)庫以及越來越老練的黑客持續(xù)對其進行攻擊后，來采取這種改變方式。瞻博網(wǎng)絡(luò)研究（Juniper Research）最近預(yù)測，隨著這一趨勢的發(fā)展，到 2024 年，網(wǎng)絡(luò)犯罪將每年給全球經(jīng)濟造成驚人的 5 萬億美元損失。

世界亟需解決這些巨大挑戰(zhàn)。加密貨幣開發(fā)者正在盡一切努力尋找它們。

來源： CoinDesk中文