什么是零知识证明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？

时间：2025-12-02

你是否曾经提交过可能包含令人尴尬的隐私信息的财务或健康记录，仅仅是为了证明你有能力偿还贷款，或者你的身体没有重大问题？如果你能向他们证明你的收入稳定充足，或者你身体健康，而又不透露你刚刚购买了价值 100 美元的 nutella 巧克力酱，或者从自行车上摔下来膝盖擦伤，那会怎样？这便是零知识证明的一个典型例子，也是一个潜在的用例。

什么是零知识证明（ZKP）？

您可能已经从我们的示例中猜到了，零知识证明（ZKP）是一种在不透露陈述的情况下证明陈述有效性的方法或过程。

假设你刚刚在你的朋友之前完成了今天的 Wordle（是的，人们仍然在玩这个）。你不需要告诉他们这个词是什么，你只需要分享你的 Wordle 结果图像，其中包含五个垂直的绿色方框。这样，每个看到图像的人都会知道你刚刚答对了这个词，但没有人知道它是什么，除非他们已经知道它。更方便的是，你只需要在 Twitter 上分享这张图片一次，每个人都会知道你已经解决了它，而无需与你进行任何进一步的互动（他们甚至不必认识你）。这被称为非交互式 ZKP，与交互式 ZKP 相反，在交互式 ZKP 中，验证者必须与证明者进行一系列交流才能决定他们是否相信。

毋庸置疑，这种复杂的机制（交互式和非交互式）将创造出许多新颖、有趣的用例，尤其是在隐私至上至多的行业——加密货币就是一个例子。该领域最著名的两个进展是 zk-SNARK 和 zk-STARK。

zk-SNARKs 与 zk-STARKs

zk-SNARK 代表零知识简洁非交互式知识论证，其亮点在于非交互式，这意味着任何人都可以在不与证明者交互的情况下验证陈述。这使得区块链网络能够验证账户的所有权，并确保特定交易的发送者拥有足够的余额，而无需透露地址或交易金额。

随机椭圆曲线是 zk-SNARKs 安全模型的核心。启动使用 zk-SNARKs 的协议也需要可信的设置。这涉及创建私钥，这些私钥随后用于创建交易和验证的证明。因此，zk-SNARKs 容易受到量子攻击和私钥泄露。即便如此，zk-SNARKs 可以显著减少区块大小和 gas 消耗，并且自 2012 年成立以来已经积累了一个庞大的社区。

zk-STARKs 代表零知识可扩展透明知识论证，于 2018 年推出。顾名思义，zk-STARKs 专注于可扩展性和透明度。zk-SNARKs 的证明者和验证者的时间随着见证大小而线性增加，但对于 zk-STARKs 而言，它是准线性增加的，这使得它们在处理大型数据集时更加灵活。zk-STARKs 还利用可公开验证的随机性和哈希函数，这意味着它们不需要初始可信设置并且具有抗量子性。

也就是说，zk-STARK 会生成更大的区块，需要更多的计算能力，这意味着更多的 gas 消耗和更长的验证时间。与老版本相比，zk-STARK 的开发人员和可用资源也少得多。

什么是零知识证明(ZKP)？它在加密中的用例是什么？