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不同證明方案的比較:理解 ZK 證明系統的優缺點_CPS

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Time:1900/1/1 0:00:00

作者:Hill.bit

編譯:深潮TechFlow

零知識證明的概念大家耳熟能詳,但具體到技術細節可能很多人都一頭霧水。

零知識和證明實際上是2個名詞,證明方案是零知識協議安全假設的基本組成部分。在本文中Hill.bit將通過解釋多種不同的證明方案以及它們的優缺點,來幫助更多人理解ZK證明系統。

在零知識證明系統中,有三個實體參與:設置者、證明者和驗證者。不同的證明方案會以各種方式影響它們的行為,從而影響效率、安全性和整個系統的性能。

設置者階段生成ZK系統所需的必要參數和公鑰。證明方案會影響設置者階段的復雜度、計算、通信以及它是受信任的還是無需信任的。證明者生成一個證明,證明其掌握了一個秘密輸入的信息,而無需透露該信息。證明方案影響證明者的計算時間、內存需求和證明大小,從而影響通信和存儲需求。驗證者檢查證明的有效性。證明方案會影響驗證時間、內存需求以及向證明請求的數量和復雜度。這里有三種不同類型的證明方案。

巴西央行行長:不同意對加密資產進行嚴格監管:8月12日消息,巴西央行行長 Roberto Campos Neto 在參加一場加密主題會議上表示,由于開放金融系統(巴西央行于 2021 年開始推行)的發展,信用卡很快將不復存在。開放金融系統可使用戶在其移動設備上通過一個集成式 app 來解決財務生活中的各種問題。

此外,Neto 表示他不同意對加密資產進行嚴格監管,但強調了對托管集中度過高的擔憂,因為目前有四家公司持有 80% 的加密資產。(路透社)[2022/8/13 12:22:18]

線性PCPs+僅線性編碼:

Cyptoquant CEO:2021年ETH歷史最高價與2018年不同,拋壓明顯更弱:CryptoQuant首席執行官Ki Young Ju 昨日在推特上表示,2021年的ETH歷史最高價與2018年不同。所有交易所的存款更少,而提款更多。拋售壓力明顯弱于2018年。[2021/2/19 17:29:55]

利用線性概率可檢驗證明和線性運算;

提供強零知識屬性;

生成最短的證明;

需要受信任的設置;

以前的改進主要集中在減少證明者時間上。

動態 | 以太坊以太坊伊斯坦布爾升級將包括6個不同的代碼更改:據coindesk報道,8月15日,以太坊核心開發人員最終確定了一份清單,其中包括6個不同的代碼更改(EIP),將在以太坊伊斯坦布爾升級中激活。[2019/8/17]

線性PCPs是一種證明系統,其中驗證者通過查詢少量證明來檢查語句的有效性。術語“線性”指驗證者的查詢是證明的線性函數。

僅線性編碼是一種加密技術,用于隱藏信息,僅允許對隱藏數據進行線性操作。這可以確保數據隱私同時使某些計算得以執行。

多項式IOPs+多項式承諾方案:

聲音 | BB:我們接受不同的觀點:據引力觀察消息,昨天,BB 和 BM 關于美元是否強迫人們持有在推特上發表相反的觀點。有網友看到后,說:“我希望 BM 和 BB 的公開分歧不會讓 EOS 再跌1美元。”BB 則回應道:“Block.one 的產品代表了本組織內許多觀點的共同基礎,僅僅因為我們每天都在一起工作,并不意味著任何人都必須壓制他們對這種重要的人道主義討論的個人觀點。我們接受不同的觀點。”[2019/2/19]

利用代數結構;

通常比基于線性PCP的系統更高效;

支持通用/不受信任的設置;

允許定制電路;

以前的改進主要集中在提高驗證者效率上。

多項式交互式預言機證明是一種證明系統,其中證明者和驗證者在多個回合中交換消息。證明者生成預言并將其提供給驗證者。

驗證者在特定點查詢預言機,而證明者以相應的多項式評估響應。多項式方案承諾多項式而不透露有關多項式本身的信息。

與線性PCPs+僅線性編碼相比的效率提高來自于:

更好地利用代數結構;

更高效的證明生成/驗證;

壓縮多項式表示;

批處理驗證技術

然而,多項式IOPs+多項式承諾方案存在以下缺點:

更復雜的設計和實現;

特定目的的加密假設;

不同的性能權衡,例如可并行性。

折迭方案:

允許遞歸證明組合;

實現嵌套證明以提高效率和可擴展性;

快速且易于并行化的證明者;

之前的改進主要集中在構建遞歸SNARKs上。

遞歸證明組合可以降低驗證者的計算和內存需求,這在像區塊鏈這樣的應用中特別有用。證明聚合可以減小最終證明的大小和驗證時間,但生成這樣的證明可能對證明者的計算要求更高。與多項式IOPs+多項式承諾方案相比,折迭方案的效率提高來自于:

遞歸證明組合;

證明聚合;

改進的可擴展性;

更快的驗證時間。

折迭方案的潛在缺點包括:

更復雜的設計和實現;

定制化的加密假設;

增加證明者的計算時間和內存開銷;

適用性可能因用例而異。

總之,線性PCPs+僅線性編碼提供強大的零知識屬性和最短的證明長度,但它們需要受信任的設置,并且與其他類別相比在效率上具有局限性。多項式IOPs+多項式承諾方案通過更高效的證明生成和驗證過程,在效率上比線性PCPs+僅線性編碼有顯著改進,但設計和實現可能更為復雜。

折迭方案在效率和可伸縮性方面表現出色,得益于遞歸證明組合,這在區塊鏈應用中尤其有用。但是,證明者的計算時間和內存開銷可能會增加,并且其適用性可能因使用情況而異。

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