一文帶你初步了解隱私Layer1_ARK

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。

Coinbase CEO：美國正浪費早期的領先優勢，應制定合理的加密法規:6月27日消息，Coinbase首席執行官Brian Armstrong推特發文稱，美國正在浪費早期的領先優勢，部分原因是SBF讓一些政客和監管機構感到尷尬，他們現在希望對加密貨幣采取強硬態度。然而，其他人幾乎都已經向前看，英國、阿聯酋等國并沒有再討論FTX。解決這個問題的方法就是制定合理的法規，這樣消費者就能得到保護，這些問題就不會再發生了。[2023/6/27 22:01:58]

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。

以太坊Layer2.上總鎖倉量為61.90億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至目前，以太坊Layer2上總鎖倉量為61.90億美元，近7日跌0.90%。其中鎖倉量最高的 為擴容方案Arbitrum One， 約33.60億美元，占比54.29%，其次是Optimism，鎖倉量18.77億美元，占比30.32%。[2023/3/5 12:43:02]

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。

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。

Coinbase在計劃上線資產名單中新增STSOL、WAXL，并刪除AUDIO、RAY:10月5日消息，Coinbase在計劃上線資產名單中新增Lido Staked SOL（STSOL）、Wrapped Axelar（WAXL），并刪除 Audius（AUDIO）、Raydium（RAY）。[2022/10/5 18:39:52]

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。

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。

a16z Crypto發布紀念以太坊合并的NFT“Proof-of-Merge”:9月15日消息，a16z Crypto 發布紀念以太坊合并的 NFT“Proof-of-Merge”，用戶在合并發生前可免費鑄造。該NFT是一個動態NFT，根據“難度”的值和合并的估計時間輸出不同的元數據和插圖，并以 ASCII 藝術為特色，用計算機語言呈現不同視覺效果。

其中該NFT的生命周期有三個階段，所有階段都基于對 EVM 中嵌入的上述“難度”的讀取。第一階段，預合并時顯示兩個分開的圓圈。在第二階段，隨著合并的臨近，兩個圓圈將開始相交，直到它們重疊，形成類似日食的畫面；一旦合并發生，形狀將轉化為最終形式：陰陽符號。[2022/9/15 6:57:00]

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。

浙江省首單數字人民幣財政實撥業務在溫州落地:金色財經報道，日前，在中國人民銀行溫州市中心支行支持下，溫州市財政局聯合交通銀行溫州分行，使用數字人民幣向溫州市人民政府駐杭州辦事處進行跨域支付。據悉，這是浙江省單數字人民幣財政實撥業務，拉開全省財政系統運用數字人民幣支付結算的序幕。溫州作為金融綜合改革試驗區和第19屆亞運會協辦城市之一，被確定為全國第三批數字人民幣試點地區。溫州市財政局將利用數字人民幣的特點與優勢，進一步擴寬應用場景，為溫州續寫創新史、走好共富路提供強有力的財政支撐。（溫州網）[2022/5/19 3:28:15]

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

下一個熱門賽道：隱形計算！

KnowTheDifferenceBetweenZk-SnarksVs.Zk-Starks

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