ARK:Vitalik 力推的 zk-SNARK 到底是什么？解決什么問題？

原文來源：?Haotian，區塊鏈安全從業者??

在黑山EDCON大會中@VitalikButerinV神系統闡述了以太坊網絡在擴容、隱私、安全等方面存在的技術挑戰，最終得出結論未來10年zk-SNARK將與區塊鏈一樣重要。V神不遺余力推的zk-SNARK到底是什么？zk-SNARK技術到底能解決哪些當下區塊鏈疑難雜癥？接下來的Thread，我來拋磚引玉大家一起探討下。1/n

SNARK全稱為(succinctnon-interactiveargumentofknowledge)即簡潔非交互式知識論證，其核心是通過數學算法來構建一個證明系統，使得驗證者在不了解原始數據的情況下驗證數據本身的正確性。其實現過程涉及可驗證電路、橢圓曲線密碼學原理、哈希函數、加密算法等復雜技術，在此不贅論過多細節。2/n??

Vitalik Buterin：AI可提升人類創造力:8月12日消息，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin最近在The Aarthi and Sriram Show播客節目中透露，盡管SBF此前在主流媒體上很有影響力，但加密領域內很多人一開始就對他持保留態度。Vitalik強調，加密社區中有很大一部分人認為SBF對加密貨幣技術的價值缺乏清晰的愿景。

此外，Vitalik評論了人工智能的進步，特別是像ChatGPT這樣的系統。他對人工智能的潛力表示樂觀，認為它可以提高人類的創造力，而不是僅僅取代人類的角色。Vitalik認為，在當前階段，人工智能更多的是賦予個體權力，而不是取代他們。他設想未來，人工智能工具可以讓個人創作者制作電影和其他藝術作品，而無需像傳統好萊塢制作那樣付出高昂的成本。[2023/8/13 16:22:52]

由于SNARK可以把原始數據壓縮為一個極小的證明來驗證其輸入數據的正確性，加之zk零知識的技術基礎，使得zk-SNARK可以在區塊鏈擴展性、隱私性、安全性等方面大展拳腳。特別是2018年以太坊啟用了馬卡洛夫隨機演算法(MAST)后，zk-SNARK可以直接融入到以太坊系統中來解決以太坊網絡當下的瓶頸問題。3/n??

Vitalik Buterin：賬戶抽象可為以太坊帶來數十億美元的收益:金色財經報道，最近在巴黎舉行的以太坊社區會議（EthCC）上的一次演講中，以太坊創始人Vitalik Buterin詳細介紹了賬戶抽象升級如何讓用戶用用于交易的代幣支付Gas費，從而吸引數十億人使用以太坊。帳戶抽象使用戶能夠從外部擁有的錢包（EOA）切換到基于智能合約的錢包。如果此次升級成功，錢包管理將比現在更加高效和輕松。Buterin和社區相信，這可以使加密技術得到廣泛采用。

此外，加密貨幣領域充斥著丟失助記詞或助記詞被盜的用戶。通過賬戶抽象，用戶可以創建充當可編程智能合約的非托管錢包。據報道，錢包恢復只是此次新升級帶來的眾多功能之一。Buterin相信此次升級可以給以太坊帶來數十億美元的收益。[2023/7/20 11:05:50]

這正是為何，原生于@Starknet的zk-STARK技術雖然可處理更復雜的計算問題，但zk-SNARK卻被寄予了更大厚望。尤其是大家困惑的一些區塊鏈悖論在換上zk-SNARK的底層后都可以有效解決，比如：保護隱私潛在的黑客洗錢問題，socialrecovery逃不開的中心化機構干涉問題等等。4/n??

Vitalik持有的ETH已經價值4.749億美元:ETH的價格于今日創下新高，最高達到1439美元，市值達到1600億美元。根據Forbes Crypto的信息，以太坊聯合創始人Vitalik持有33.3萬枚ETH，價值已經達到4.749億美元。[2021/1/19 16:32:46]

先說擴展性。zk-rollup技術高度領先于op-rollup，是一套以太坊二層的終局解決方案。op先默認一切交易樂觀化，提交上鏈后再進行7天的fraud欺詐證明挑戰期，而zk則可以直接基于數學算法快速、安全地確保每一筆上鏈的交易都具備合法性。5/n??

這里zk-SNARK解決了以太坊擴展性的一個悖論問題，擴展性和中心化的矛盾。雖然op-rollup解決方案實際落地場景更成熟一些，但其在排序器sequencer，optimistic樂觀挑戰驗證的過程中卻還是有中心化的潛在風險的。我們當然可以「樂觀」，但最終要實現絕對意義去中心化的rollup，還必須得SNARK不可。6/n??

金色財經現場報道 VR ALL ART首席執行官Vitomir Jevremovic：用虛擬現實和區塊鏈技術顛覆藝術世界:金色財經前方記者實時報道，第二屆全球金融科技與區塊鏈中國峰會于4月12日在上海召開，VR ALL ART首席執行官Vitomir Jevremovic在會上指出，藝術無國界，但是藝術市場有國界，由于運輸距離和本地市場等諸多方面的限制，藝術市場存在挑戰，藝術品投資流動性很差。區塊鏈技術的特性使得其可以提供金融交易支付的支持，保證上鏈藝術品的唯一標識、藝術認證和可追溯性，促進藝術品流通。此外，通過VR技術，將虛擬現實與區塊鏈技術結合還能打破距離限制，為用戶更好的瀏覽藝術世界提供可能。[2018/4/12]

再來看隱私性。基于現有區塊鏈技術語境，我們發展隱私技術會陷入一個邏輯悖論，隱私最終為黑客做嫁衣不成？但若基于zk-SNARK，就可以做一套Proofofinnocence方案，在保障用戶通過隱私出入金的同時，又規避不法分子用來作惡。具體而言，可以將POI技術應用到Tornado類似的協議當中；7/n

POI技術給每個用戶提供了基于區塊鏈狀態歷史記錄和私鑰生成的數字指紋，當黑客試圖通過Tornado的混幣交易池洗錢時，若他提供的出金請求地址和入金地址相矛盾，就會被攔截并退回到原始的混幣地址中。等于黑客的不明資產無法通過混幣系統逃避追蹤了；8/n??

當然，還可以像V神演講中所指的那樣，直接構建exclusionlist默克爾樹，相當于給Tornado協議加入了一個黑名單機制。正常用戶的入金不在list之內就可以生成無辜證明進而正常使用Tornado，反之則恰恰相反。加黑名單雖然有效，但有中心化風險，個人認為阻撓出入金私鑰不一致的交易更有意義一些；9/n??

最后再說說第三方party抗審查悖論問題。SocialRecovery功能毫無疑問是區塊鏈大規模應用(MassAdoption必定要走的路，但從前兩天@Ledger開放此功能遭受的社區抗議就不難看出，Recovery不可能建立在Thirdparty是中心化的前提下。而zk-SNARK技術恰好可以解決這個問題。10/n??

簡單來說，當用戶生成多個私鑰分片時，可以將碎片加密并使用zk-SNARK證明系統來生成證明，然后將證明分配給可信的機構或朋友。若用戶私鑰遺失，可請求第三方提供碎片數據證明，然后使用zk-SNARK來驗證這些證明的準確性，進而實現了不透露私鑰分片就可socialrecovery的功能。11/n??

以上內容被充分理解后，就不難看出zk-SNARK技術對于區塊鏈系統的重要性了，它可以解決擴展性和中心化、隱私性和作惡，安全性和抗審查等種種以太坊網絡當下發展悖論問題。所以V神說zk-SNARK10年后會和區塊鏈一樣重要，沒準以太坊未來也會zk-SNARK化，嗯，zk-SNARKSRuleEverthingArroundMe。12/12??

感謝@TommyDeng_DAO第一時間對黑山V神大會演講內容的概括，以及大量精彩的配圖。以上技術思考僅拋轉引玉開放性思考，歡迎大家拍磚討論。??

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