ARK:一文帶你初步了解隱私Layer1

隱私計算，最開始萌芽于Zcash、Dash、Monera等匿名幣，在近兩年開始逐漸開始有了自己的聲量。數十條主打隱私交易的公鏈項目陸續出現，涉及諸多數學與密碼學算法的加密隱私技術開始被不斷提出并實踐，在a16z、紅杉資本等主流風投的看好下，這一賽道已然成為目前Web3最受關注的賽道之一。

事實上，隱私賽道的火熱也不僅僅來源于資本的助推，不可否認的是，隨著當前DeFi應用屢次由于隱私缺失出現安全問題的頻率上升，如何在鏈上交易中保護自己的交易策略不被他人知道，已經成為DeFi開發者與使用者最關心的議題之一。

目前，Web3的隱私賽道定義較廣，包括匿名幣、Layer1的隱私公鏈、Layer2的隱私協議/應用等等，限于文章篇幅，本文將主要帶讀者入門Layer1的隱私公鏈與主流的隱私計算技術，Layer2隱私協議與零知識證明也值得“另起爐灶”了。

隱私Layer1賽道總覽

Layer1對應六層模型中的數據層、網絡層、共識層、激勵層，為了更好區分，Layer1通常指的是公鏈。

目前Layer1的隱私公鏈主要包括Aleo、IronFish、Anoma、SecretNetwork、MantaNetwork、OasisNetwork、EspressoSystems、AlephZero等等。

知情人士：富達重新提交比特幣現貨ETF補充材料并將Coinbase指定為SSA:7月3日消息，據彭博ETF分析師James Seyffart，富達重新提交現貨ETF申請并補充材料，在其中將Coinbase指定為SSA（現貨BTC監督共享協議）交易所。

此前，據華爾街援引知情人士報道稱，SEC表示：納斯達克和芝加哥期權交易所，貝萊德、富達和其他公司最近提交的現貨比特幣ETF的申請文件材料不足。[2023/7/3 22:14:15]

事實上，雖然隱私Layer2方案中的以太坊的二層網絡ZKrollup風頭更勁，但Layer1公鏈顯然被人們賦予了更大的期望。因為作為獨立公鏈，它們既可以直接在主鏈上開發隱私智能合約，又可以作為側鏈或平行鏈為其他公鏈提供隱私計算。

CarbinVC在研報中將隱私公鏈的核心競爭點歸整于：隱私，效率，通用性，易用性四大點，如何各自理解？

隱私性

隱私公鏈定位于Layer1層，提供可編程級的隱私，以使任何開發人員或組織都能構建和擴展真正私有的應用程序。例如，ALEO、IronFish強調了成為通用隱私層的構想，旨在提供全棧解決方案。

高性能

隱私公鏈往往通過以零知識證明為主的隱私技術組合，通常使用模塊化分層、鏈下計算等方式減少計算時間，隱私公鏈在性能及可拓展性上往往高于以太坊。

Fuse Ignite啟動1000萬美元生態系統資助項目:金色財經報道，Fuse宣布一項新的資助計劃，以重振Fuse生態系統，并在下一個創新周期中推動多個領域的增長。該計劃的預算超過1000萬美元，提供激勵措施，以吸引和保留頂尖人才，促進增長，并在Fuse生態系統內培養強烈的社區意識。

該計劃圍繞兩個主要領域展開：流動資金激勵和撥款。Fuse希望通過關注這些領域來推動創新，促進增長，并創造一個繁榮的生態系統。團隊可以申請5000美元至25000美元的贈款，這取決于其項目或服務的重點。[2023/5/3 14:40:23]

通用性

通用性是隱私公鏈的有力競爭點之一，隱私公鏈可滿足在不同的鏈上組合與互操作、不同鏈上的智能合約能夠相互調用和并行，實現充分的數據交換和協同計算，以應對多種場景中的問題。

以SecretNetwork為例，用戶可以通過SecretNetwork的原生跨鏈橋轉移資產，基于其資產創造隱私版本，SecretToken可以像ERC-20代幣一樣編程，并在應用程序中使用。目前SecretNetwork的跨鏈橋已支持以太坊和幣安鏈的資產轉移。

易用性

隱私公鏈提供生態中的開發工具及服務，支持隱私保護應用程序的開發、部署和可持續性。例如，隱私公鏈ALEO為隱私應用開發提供了開發基礎設施和生態環境，以及LEO編程語言，降低開發者開發隱私智能合約的技術門檻。

Arbitrum社區均以超98%的支持率投票通過AIP-1.1和AIP-1.2提案:金色財經報道，Arbitrum社區關于擴大ARBToken持有人監督和治理權力的兩項提案（AIP-1.1和AIP-1.2）均以超過98%的支持率在Snapshot投票通過。提案AIP-1.1建議將基金會剩余的7億ARB置于智能合約控制的鎖定中，四年內解鎖。根據提案，在社區成員批準Token分配預算之前，基金會將無法使用Token。

此外，Arbitrum基金會還發布了一份關于該組織如何成立的透明度報告。

提案AIP-1.2旨在修改Arbitrum生態系統的幾個治理文件，包括將在鏈上發布改進提案所需的ARBToken數量的門檻從500萬降低到100萬。

據悉，在Snapshot投票之后，將根據章程的條款進行鏈上投票。[2023/4/18 14:09:49]

隱私計算技術

發展至今，基于區塊鏈網絡的隱私計算主要技術手段包括：多方安全計算、零知識證明以及基于硬件設計的可信執行環境。

MPC

最早由圖靈獎獲得者——中國科學院院士姚期智于1982年提出。其技術邏輯是：在一個分布式網絡中，有N個互不信任的節點，每個節點持有數據x，并協同執行函數f(x)，最終得到各自的結果y，若各節點的y值相等，則可輸出為計算的結果。MPC的最大優點是做到了數據的百分百匿名，并且計算的結果也可以做到相對精確；挑戰點則是對帶寬的要求極高，當協同參與者較多時通訊水平將是一大考驗。

Silvergate：未向Genesis提供貸款或投資，與Genesis存款關系低于250萬美元:1月22日消息，加密友好銀行 Silvergate Capital 發布公告稱，截至 2022 年 12 月 31 日和 2023 年 1 月 19 日，Silvergate 與 Genesis 的存款關系均低于 250 萬美元。Genesis 不是 Silvergate 比特幣抵押的 SEN 杠桿貸款的托管人，Silvergate 也沒有向 Genesis 提供貸款或投資。Silvergate 還表示，對 Genesis 的敞口很小，客戶的存款一直是安全的。[2023/1/22 11:25:43]

在區塊鏈領域，MPC的使用范圍主要為公鏈PlatON、錢包Firelocks、ZenGo。如PlatON是隱私AI計算網絡，通過疊加同態加密和安全多方計算，實現隱私計算，保證輸入數據以及計算邏輯本身的隱私。

ZenGo使用MPC和其他復雜的加密工具(如零知識證明和閾值加密技術)，在一組不信任的實體之間共享對特定加密貨幣地址的簽名責任。

TEE

TEE是通過硬件的方式保護參與計算數據的隱私性，但基于TEE的隱私計算并不是建立在參與方間完全無信任環境下的，實際上會有一個各參與方都認可的可信根，一般而言，這個可信根是TEE的制造廠商。

Celer推出的跨鏈橋cBridge宣布支持Ontology:7月5日消息，由區塊鏈互操作性協議Celer Network推出的跨鏈橋cBridge宣布支持Ontology。用戶現可通過cBridge在以太坊和Ontology之間進行對USDT、USDC、ETH和WBTC高速安全低成本的跨鏈轉賬。

此次橋接遵循此前Celer提出的開放的原生資產跨鏈橋標準，針對同一種原生資產跨鏈啟用多方鑄幣者（multi-minter）資產合約，以使各協議和鏈可同時使用多個跨鏈解決方案，拒絕供應商鎖定。[2022/7/5 1:51:14]

在區塊鏈領域，有SecretNetwork、OasisNetwork、PhalaNetwork使用的隱私技術即主要為TEE。SecretNetwork是基于Cosmos的隱私公鏈，于2020年9月啟動主網，是最早默認支持具有隱私的可編程智能合約的區塊鏈之一。

SecretNetwork通過可信執行環境確保交易數據在執行期間保持安全和私密，能夠隱藏代幣及合約的交易歷史和狀態變化。區塊瀏覽器對外僅顯示交易時間，無法獲知具體交易內容與持有資產。

OasisNetwork將共識和計算分離為共識層和計算層，其中計算層采用TEE可信執行環境運行智能合約，這種架構能夠支持密集計算，同時提高網絡隱私性。

ZKP

最早由1980年代由麻省理工學院學者ShafiGoldwasser、SilvioMicali和CharlesRackoff開發的一種加密技術，在其原始論文中對于零知識證明這樣定義：除了所討論命題的正確性之外，沒有傳達任何額外的信息。換句話說，零知識證明允許一方在不需要透露任何額外信息的前提下，向另一方進行真實性證明。因此可以用來保護隱私，在隱藏所有細節的情況下證實交易的有效性。

零知識證明可實現靈活的數據計算交互和交叉驗證，但實現難度仍然較高，因為需要通過反復舉例驗證才能證明答案為真，這對算力要求非常高。目前能夠生成證明的效率在7秒左右，需要大量的算力來提高計算速率。

目前，隨著零知識證明技術的逐漸成熟，且這一技術在隱私數據保護、計算壓縮與區塊鏈擴容、身份認證、信用記錄等方面都十分適用的功能，目前已經被許多區塊鏈項目視為最好的隱私保護方案之一，以ZKP為基礎的zkRollup技術被包括Vitalik在內的加密領袖一致看好的擴容路線。

2021年Vitalik曾在一篇文章中講：Perhapsthemostpowerfulcryptographictechnologytocomeoutofthelastdecadeisgeneralpurposesuccinctzeroknowledgeproofs,usuallycalledzkSNARKs.(也許過去十年中最強大的密碼技術是通用的簡潔零知識證明zk-SNARKs。）

由于使用該技術的公鏈隊伍壯大，則干脆成為了Web3的單獨分支，有了一些ZK賽道、ZK系公鏈諸如此類的稱呼。但由于零知識證明開發難度也較高，目前以零知識證明為主要技術實現途徑的隱私Layer1公鏈都處于測試與開發階段。

零知識證明機制轉化成計算機程序語言后應用最廣泛的技術有兩個——zk-SNARK和zk-STARK。

zk-SNARK

zk-SNARK的核心是依靠橢圓曲線算法來保證安全。除了基于橢圓曲線算法之外，zk-SNARK還依賴初始可信設置。對可信設置的依賴一直是zk-SNARK支持者與批評者之間存在分歧的關鍵原因之一。關于zk-SNARK的另一個主要問題是它們不具有量子抗性。有分析認為如果量子計算變得廣泛可用，支撐zk-SNARK的隱私技術將大打折扣。

盡管可信設置存在挑戰，但由于各種原因，zk-SNARK的接受速度比zk-STARK快得多。在zk-STARK被發現之前的幾年，zk-SNARK就被發現了，這讓該技術在接受方面有了巨大的領先優勢。此外，Zcash也是最早使用zk-SNARK的匿名幣，也進一步促進了區塊鏈開發人員對zk-SNARK的使用。

zk-STARK

zk-STARK的核心機制基于哈希函數，而非橢圓曲線算法，相比于后者，該函數具備量子抗性；此外，zk-STARK也并不依賴可信設置。

但與此同時，zk-STARKs的成本更高，需要的證明數據比zk-SNARKs大得多，這意味著確認zk-STARKs比zk-SNARKs需要更長的時間并且需要更多的gas。

Aleo

Aleo是首個使用零知識證明解決隱私問題、同時保證可編程特性的Layer1公鏈項目。Aleo創立于2019年，通過零知識證明保護用戶信息隱私，具有隱藏參與者、金額、智能合約等交互細節的功能，同時用戶可選擇對隱私性進行設置。

2021年4月，Aleo獲2800萬美元A輪融資，a16z領投、GalaxyDigital等參投；2022年2月，Aleo以14.5億美元的估值完成2億美元B輪融資，軟銀愿景基金二期和KoraManagement共同領投，創下了零知識證明領域的最大一輪融資。2021年11月，Aleo啟動激勵性測試網。

MantaNetwork是波卡生態中的隱私保護網絡，以波卡平行鏈的方式提供隱私保護。基于零知識證明，Manta創立了新資產類型zkAssets，支持ERC20等同質化代幣，ERC721、ERC1155等非同質化代幣，靈魂綁定代幣，以及波卡平行鏈資產間的隱私交易。可將現有的代幣、NFT，通過Manta轉換為隱私資產，進行操作。

Manta還創立了一種隱私地址類型，用于隱私資產zkAssets之間的轉賬。2021年12月，Manta發布測試網DolphinTestnet。2022年2月15日，MantaNetwork獲得BinanceLabs的戰略投資。

Mina

Mina是一個輕量級的區塊鏈，采用zk-SNARK技術，以遞歸零知識證明，來實現區塊的大小恒定。獲得了CoinbaseVentures、MetaStable、PolychainCapital、ThreeArrowsCapital、HashKeyCapital、FenbushiCapital等頂級機構的投資，在四輪融資中，累計募集了約4815萬美金。

參考文獻：

CabinReport：隱私公鏈賽道解析

零知識證明將賦能擴容與隱私計算

基于安全多方計算(MPC)的隱私計算技術(一)

33條隱私公鏈：隱私賽道的演進

帶你初步了解多方安全計算

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KnowTheDifferenceBetweenZk-SnarksVs.Zk-Starks

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