零知识技术：终极隐私工具？

零知识技术，特别是零知识证明，可能会给密码学和区块链领域带来革命性的变化。让我们看看究竟什么是零知识证明，并让初学者了解它们的工作原理。

零知识证明的想法最早是在1985年由一群研究人员提出的，其中包括未来的Algorand 区块链创始人 Silvio Micali。零知识证明是一种方法，在这种方法中，人们可以证明他们知道某事而无需直接透露信息。这听起来可能很复杂，因为这是一个许多人以前从未接触过的想法。这就像能够证明你知道一些东西，而不需要告诉任何人你知道什么，一个如此抽象和违反直觉的概念，似乎是不可能的。

零知识证明有两个主要角色：证明者和验证者。证明者的作用是证明他们知道秘密信息。验证者的作用是确定证明者是否诚实。验证者通过多次测试证明者来做到这一点，向他们提供只有知道信息的人才能完成的问题或任务。

一个用来帮助理解零知识证明的常见例子叫做色盲测试。假设有两个人，一个证明者和一个验证者。证明者有两个球，需要向验证者证明它们是不同的颜色，但验证者是色盲。为了证明这一点，证明者将球交给验证者，并让验证者偷偷交换他们持有每个球的手，并要求证明者判断球是否被交换。如果证明者正确地做了一次，有50%的可能性他是真实的，50%的可能性是他猜对了，所以这个实验会重复几次，直到他说谎的概率显著降低。对于证明者来说，这是一种不费吹灰之力的方式来告诉验证者这些球是不同的颜色，而验证者却从未见过这些球的颜色。

另一个示例与 2D 图形和图形上的两个点有关。假设证明者想向验证者证明他们知道图上的两个秘密点。他们可以通过给验证者一条线来证明这一点，线上有两个点。图中可以画出无数条线，因此这为验证者提供了足够的证据，证明他们知道这两个点的位置。

如第一个例子所示，不能 100% 保证所说的内容是真实的，因此证明者有一定的可能撒谎。但是，通过适当的测试和预防措施，这种情况的可能性会变得非常低，以至于几乎不可能发生。

零知识证明有多种用途，将彻底改变我们共享数据的方式以及区块链的工作方式。借助数字身份和零知识证明，人们可以证明他们的年龄或公民身份，而不必放弃其身份证明文件中的敏感和有价值的数据。它还可以用于数字投票，并确保匿名投票有效且可计入。另一个用例是在区块链中，因为它允许完全可审计且无需信任的完全私人交易。事实上，这项技术已经在 ZCash 和 Monero 等面向隐私的加密货币中实施。

零知识技术仍然是一个令人难以置信的新事物，要成为密码学的主要组成部分还有很长的路要走。然而，它的研究正在取得巨大进展，有朝一日可以为各种事物创建零知识证明，包括以太坊智能合约和金融应用程序。这将彻底改变我们与数据交互的方式，并导致个人隐私的复兴。

作者：Lincoln Murr，Amy Liu