ARKS:有趣的「零知識有條件支付」：真正完美的“一手交錢一手交貨”是什么樣的？

編者按：本文來自橙皮書，作者：安比實驗室創始人郭宇，星球日報經授權發布。假如我們現在要做一筆交易，我想把自己的數據賣給你，怎樣交易才是最安全的？顯然這里會有兩個問題：1、因為我賣的是數據，肯定不能直接給你，否則你得到數據后直接跑了怎么辦？2、但我肯定也不能先拿你的錢，因為可能我給你的數據是不符合你要求的，或者我拿了錢之后也跑了。要解決上面這個問題，我們就需要一個完美精準的“一手交錢、一手交貨”方案，零知識證明和區塊鏈這時就可以派上用場了。在這篇文章里，安比實驗室創始人郭宇盡可能用普通人能聽懂的語言，完整講解了這樣一個有趣的解決方案：零知識有條件支付。很少能有像郭老師這樣的、擁有學術背景的的從業者，能為我們這些小白親自講解一個具體的技術原理。這篇文章看三遍一定能看懂，同學們抓住這次機會，好好學習吧～以下為正文：

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BitcoinCore團隊的GregMaxwell早在2011年的時候就提到了一個非常非常牛的概念：ZKCP—“零知識有條件支付”

https://en.bitcoin.it/wiki/Zero_Knowledge_Contingent_Payment這個概念意味著什么呢？簡單點講，就是在沒有信任第三方的場合下達成完美公平地“一手交錢一手交貨”的方案。這里敲黑板，上面這句話我用了三個學術黑話。想象一個交易場景，如果交易雙方在沒有信任第三方在場的情況下，誰也不愿意先出手付款/交貨給對方，否則對方會跑路。一手交錢一手交貨就意味著：付款/交貨動作必須具備原子性。所謂完美公平是指任何一方都沒辦法占更多的小便宜。不過這個概念并不是Greg的原創想法，這是一個古老的話題，早在80年代起就有很多學者在研究如何做到完美公平交易。但是長期以來，大家一致認為一個受信任的第三方是必不可少的。后來等到比特幣誕生，Greg敏銳地發現利用比特幣這一個無需信任的第三方可以做到。在2016年發表的一篇博文里，Greg宣布伙同ZCash團隊的SeanBowe等人一起演示了如何借助比特幣這個系統做到一次完美公平交易，Demo演示了如何完美公平地交易一個16x16的數獨答案。接下來請原諒我用十分晦澀難懂的語言講講ZKCP原理。Greg的ZKCP方案使用了zksnarks技術，首先大家需要了解zksnarks能干什么。傳說中的zksnarks能提供一個零知識證明，證明什么呢？證明一個已知算法的計算過程是否真實發生過。這個計算過程可以發生在遙遠的星球上，程序運行過程附帶產生一個證明，這個證明可以發回地球進行驗證，如果驗證通過，那么我們可以知道：在遙遠星球上確實運行過某個已知程序，并且程序的輸入是某一個未知數。最難的部分已經講完了，如果沒看懂就不要繼續往下看了。假設賣家A，買家B要交易一個數D，這時候買家B要提前知道D是否是他想要的，B會提供一個函數F()來判斷D符合不符合B的要求。A拿到F之后，運行一下F(D)，如果返回true，那么A繼續用一個加密函數E()得到密文D’=E(K,D)，這里K是A為了這筆交易新生成的隨機數，然后A計算HASH(K)=H。接下來A交給B三樣東西，第一個是密鑰的哈希值H，第二個是加密數據D’,第三個是用zksnarks產生的計算過程證明。計算過程就是：F(D)=true;E(K,D)=D’,HASH(K)=H。最后B構造一個比特幣腳本：聲明任何提供H的Preimage的人可以花掉腳本所帶的0.1BTC。A最后發起一筆交易，提供K，提走錢；B從區塊鏈上看到K，解密D’得到D。我們回頭看，比特幣腳本提供了一個原子操作；同時zksnarks技術提供了零知識證明，保證B的BTC沒有被A提走之前B得不到D的，做到了完美公平性。

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