V神眼里，未来十年和区块链一样重要的ZK是什么?

ZK 这个词的热度自2022开始持续至今，在今年3月份结束的 ETH Denver 大会上，ZK 是开发者和投资者们交流中最高频的热词。在前几天 5 月 19 日- 23 日黑山举办的 EDCON 2023 大会上，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin（V神）表示，未来 10 年，zk-SNARK 将与区块链一样重要。

而关于zk-SNARKs 的底层技术便是ZK，那你知道什么是ZK？主要拿来干什么吗？不妨一起来看看。

01 ZK是什么

ZK英文为 Zero Knowledge Proofs，简写为 ZK 或 ZKP，意为零知识证明，是密码学的一个分支，是一种证明方法，也可以称为技术。

零知识证明，从字面意思理解就是不需要过程就能证明结果。比如下面这个例子：如何向色盲患者证明形状、大小相同的两个球的颜色是不同的？

让色盲小白猫在手里握住两个不同色的球，然后藏到背后随机交换两个球的位置，再展示给小黑猫看无数次，小黑猫如果每次都能精准猜到小白猫是否调换了两球位置，即可证明这两个球是不同色的。

因为瞎蒙一次可能是运气，但是100次、1000次、10000次都正确，那只能说明这两个球颜色是不一样的。

这就是零知识证明。

即通过零知识证明，一方能在不提供任何必要信息的情况下，向另一方证明某件事，从而达到保护隐私的效果。

简单来说就是，证明者（Prover）说服验证者（Verifier）相信某些声明是真的，但除了声明是真的之外，验证者没有获得其他信息。

02 ZK主要解决哪些问题

ZK最基本的两大特性：

1.证明了自己想证明的事情，同时透露给验证者的信息为”零”

2.生成证明很费劲，验证证明很容易

基于这两大特性，我们很自然的发展出了两大类应用：

1.隐私

关于隐私，就是在区块链上进行活动时尽量减少公开的数据量，比如提交交易数据时，只记录交易，但不用提交买卖双方信息和具体数额等。比如Zcash、之前被监管的Tornado Cash等。

2.扩容

提到扩容，我们就不得不说以太坊Layer2扩容，在 Layer 2 扩容方案中，比较主流且受追捧的大约是 Optimistic Rollup 和 ZK-Rollup。

Optimistic Rollup 是目前 Layer 2 项目中生态最大的解决方案，之前提到的Arbitrum就采用此技术，而ZK-Rollup则被 V 神认为是解决扩容问题的最终方案。

看着ZK-XXX字样，即代表应用了零知识证明扩容解决方案。

03 现在发展的怎么样

结合特性，零知识证明在区块链领域已经有了丰富的应用场景：

1.Layer 2 扩容：零知识证明的可验证计算，允许 L1 将交易处理外包给链外高性能系统（也称为 Layer 2）。这使得区块链可以在不损害安全性的情况下进行扩容。

2.隐私 L1：Aleo、Mina 和 Zcash 等 Layer1 公链允许交易者使用零知识证明隐藏发送者、接收者或金额。

3.去中心化存储

4.区块链压缩

但除此之外，零知识证明也可用于现实生活保护不同领域中的数据隐私权：

1.金融：如抵押贷款申请人可以证明他们的收入在可接受的范围内，而不透露他们的确切工资。

2.在线投票：零知识证明允许选民匿名投票，并验证他们的投票是否包含在最终计票中。

3.身份验证：零知识证明可用于对用户进行身份验证，而无需交换密码等机密信息。

4.机器学习：零知识证明可以让机器学习算法的所有者说服其他人了解模型的结果，而无需透露关于模型本身的任何信息。

04 小结

将零知识证明与区块链相结合，能很好的推动行业发展，而且由于零知识证明的特性，其实也能应用到现实生活中，比如医疗、保险等需要私密性强的领域。随着行业不断发展，零知识证明方案可能会获得更多个人用户和企业的青睐。