原文作者:五火球教主

原文來源:白話區塊鏈


這篇不是要講 Zk-Sync、Starknet、Scroll 這些 Layer2 的,也不是講 Aleo、Aztec 這些隱私公鏈的,這些全網已經說爛了,在本文當中,我們將探討 ZK 目前在各個賽道的發展狀況和潛力。

ZK 能拿來做些什麼

ZK 是個今年被翻來覆去說的詞,甚至有人把他提到了區塊鏈第三重要的位置,第一個是比特幣,發明了區塊鏈這個概念,第二個是以太坊,引入了智能合約這個東西,第三個就是 ZK。

ZK,零知識證明的定義也不累贅,但我想你從第一性原理出發,想像 ZK 可以在哪些場景下發揮作用

ZK 最基本的兩大特性:

  • 證明了自己想證明的事情,同時透露給驗證者的訊息為「零」
  • 生成證明很費勁,驗證證明很容易

基於這兩大特性,我們很自然的發展出了兩大類應用:

1. 隱私

2. 擴容

基本上所有基於 ZK 的應用,都可以歸到這兩個大類裡。

像 Zcash、Aleo 這種項目,毫無疑問是隱私類應用方向的 C 位,而 Starkware、Zk-sync 這種擴容類 Layer2,毫無疑問是擴容類應用方向的 C 位。

那麼 C 位之外,還有哪些場景呢?

隱私類拓展場景

Zcash 或是 Aleo 主要是「我不想讓人家知道我做了某筆轉賬或是執行了某筆交易」。

這是隱私最直接的場景。還有一些相關的場景,分別為身份、安全、遊戲和機器學習,接下來分別說說:

1. 身份

比如當你參加一個在線投票,你想要證明你投了但是保持匿名,又或是你想要申請一個貸款,你想要證明你的收入超過他們的要求,但又不想暴露你具體掙多少錢,又或是你要申請一個醫療補助,你想要證明你患有補助清單裡的某一項疾病,但又不想透露具體是哪一項疾病……等等諸如此類,ZK 都可以幫你隱去「部分你不想透露的資訊」。

2. 安全

比如有項目在做「鏈上保險箱」,你在存資產進去的時候,需要輸入一個密碼,而密碼是基於 ZK 的,這樣你即便私鑰被盜了,資產也不會受影響。

3. 遊戲

不用多說,大名鼎鼎的黑暗森林就是把 ZK 融入了遊戲,畢竟鏈上一切都是公開的,你要想實現星際爭霸裡面那種地圖迷霧該咋辦呢?上 ZK 啊!

4. 機器學習

許多 APP 會收集你的各類資訊,從睡眠質量到購買紀錄到每天走的步數……有些明著收、有些暗著收,甚至還有給你獎勵讓你貢獻資訊的,他們收集資訊的目的可能不是為了資訊本身,而是通過資料的大數據去建模做機器學習,如果你想要獎勵但是又不想暴露個人隱私怎麼辦?現在已經有基於 ZK 的機器學習項目了,數據我拿了,模型我也建了,但是收集到的跟你相關的個人數據我其實也不清楚,被 ZK 隱藏了……

擴容類拓展場景

擴容類 C 位毫無疑問是 Starkware、Zk-sync、Scroll 這幾個,但其實擴容類周邊的生態項目是很多的,其中有直接相關的,又間接相關的。

各舉兩個例子:

1. 直接相關——性能加速

眾所周知,ZK 是個前景無比光明,但又處在非常早期的賽道。

早期的最大問題除了 EVM 兼容性,語言的適配性等各個問題之外,還有一個很大的問題就是性能。

想像 ETH 那讓人詬病的 TPS 撐了這麼多年,你肯定深有感觸。

所以 Zprice 這種多個組織聯合舉辦,獎金高達數百萬美元的零知識證明加速大賽,從算法到硬體,各個團隊在 ZK 加速上無所不用其極。

比如拿 CKB 當年的一張圖來看,你就知道優化的空間有多大了,其中各個簽名算法,證明方式等都在不斷的演進,也都有優化的空間。

比如筆者知道的最常見的證明系統裡面,Plonk 就有優化的 Hyperplonk 版本,Virgo 也有優化的 Dvirgo 版本。

以太坊

還有目前有不少團隊都在搞硬體加速,從 GPU 到 FPGA 到 ASIC,都有團隊在搞,三大解決方案當前也各有優劣,但按照以往比特幣和以太坊的歷史來看,通常是短期 GPU+FGPA,最終還是會走到一個 ASIC 為王的終局。

2. 間接相關

  • 互操作性

目前業內有兩個相對頭疼的問題需要解決:

一個是 ETH 上面的 L2 越來越多,將來還會有 L3,這麼多 L2,L3 的流動性割裂和互操作性是個很大的問題。

還有就是 ETH 即便是老大,也不太可能一統江湖,總還是有其他 Alt Layer1 需要互通有無,尤其是 Cosmos 生態, IBC 這麼好的東西,只能內部生態使用,跟 ETH 那邊無法對接,是讓人很著急的事兒。

你可能會說:我們不是有橋嗎?那麼多橋還不夠你用的嗎?

可是橋去年損失的資金數量不要太多!而且目前的橋,最多也只是把 IBC 與 ETH 在資產上互相橋接下,不可能真的讓 ETH 去享受類似原生 IBC 的「快樂」。

好在這兩個問題都有團隊在解決了!思路也都大同小異,就是用 ZK 來搞。

2023 年,你肯定會看到 ZKBridge,和 ZK-IBC 這類項目陸陸續續上線。

ZKBridge 是相對通用的跨鏈橋,不再像之前那樣需要相信一個第三方驗證者的集合,只需要驗證不同鏈上最後生成的 ZK Proof 就好,只是這個 Proof 生成的速度和體驗,相信跟 Zk-Rollup 一樣,都還有不小的優化空間,今年大概率體驗不會「那麼的好」。

而打通 IBC 和 ETH 則難度更大一些,之前 IBC 和 ETH 完全沒法互通是因為 IBC 的輕客戶端不能在 ETH 上跑,因為驗證 Cosmos 那邊簽名消耗的 Gas 會以天量計。現在有了 ZK,特別是遞歸證明的 ZK,那麼理論上就可以避開直接在以太坊上驗證 Cosmos 那邊的 ed25519 簽名,而是構建一個簽名有效性的 zk 證明,直接驗證證明即可。

當然,這個 ZK-IBC 的難度比 ZKBridge 還要更大一些,所以可能會是 2024 年的事情了。

  • 去中心化

還記得 V 神在 Endgame 裡面說的那個關於去中心化的推斷嗎?

區塊生產難免不斷的趨向中心化,而我們只要保證驗證的去中心化即可。

ETH 跑一個驗證節點,需要 32 個 ETH,和相對不低的硬體水平,雖說相對 Solana 等高速鏈來說門檻低了很多,但仍然不是隨隨便便一個電腦就可以完全勝任的。

假設有一天,ETH 上面 Fully Snarked ETH 那條路線完全實現了,ZK Proof 的生成速度提升到了 10-15 秒這個級別,也就是說 ETH 出一個塊就能附帶一個 ZK 證明。

那到時候,一切就都不一樣了。

簡單來說,ETH 變成了一個類似 Mina 的存在。這時候,互操作性上了一個新的台階,因為驗證以太坊的區塊變得無比容易。

更重要的是,去中心化也會上一個大的台階,因為現在驗證一個以太坊的區塊,就不再需要什麼「好一點的電腦」了,甚至理論上來說一部手機都可以輕鬆的驗證以太坊,這對於「去中心化」這四個字來說,意義重大。


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