隱私計算詞典丨安全多方計算番外篇之「零知識證明」_ALI

前言：隱私計算賽道作為當下的風口賽道，無數企業紛紛涌入，搶跑占道。作為一家專注于區塊鏈隱私計算賽道科普入門的垂直媒體，同時也是針對隱私計算興趣者開放的低門檻入口，我們匯總并分類了隱私計算行業內晦澀難懂的名詞，編寫了「隱私計算詞典」板塊，幫助大家理解、學習。

上篇我們介紹了隱私計算技術之「安全多方計算」，而在安全多方計算領域，「零知識證明」被歸于是安全多方計算常用的技術手段之一。相對其他技術而言，零知識證明的概念通俗易懂，也更易于大家理解隱私計算技術具體如何實現數據的可用不可見。

顧名思義，零知識證明用于向驗證者證明某個問題，并且在整個驗證過程中，證明者能夠在不向驗證者提供任何有用信息的前提下，使驗證者相信某個論斷是正確的。

以太坊編程語言Vyper 0.2.15、0.2.16和0.3.0版本發生重入鎖故障:7月31日消息，以太坊編程語言Vyper發推稱，Vyper 0.2.15、0.2.16 和 0.3.0 版本受到重入鎖故障的影響，調查仍在進行中。[2023/7/31 16:08:10]

實質上，零知識證明是一種涉及兩方或多方的協議，即兩方或多方完成一項任務所需采取的一系列數據加密步驟。大量事實證明，零知識證明在密碼學中非常有用，如果能夠將零知識證明用于驗證，可以有效解決許多問題。

那么，零知識證明具體如何起到加密驗證作用？我們通過舉例說明——?

鑰匙之謎

有A、B兩人，某天A想向B證明她有C房間大門的鑰匙，此時她有兩種選擇??：?

Stable Diffusion最新版本Stable Diffusion XL v0.9正式發布:金色財經報道，元宇宙及數字媒體工具開發公司Stability AI構建的可制作數字藝術的AI工具Stable Diffusion其最新版本Stable Diffusion XL v0.9正式發布。該版本旨在用于云測試，尚未由創建者 Stability AI 公開發布，但已進入公共領域并開始迅速傳播。[2023/7/7 22:23:27]

直接拿出C房門的鑰匙，打開房門證明自己持有的鑰匙就是C房門的鑰匙

不拿出C房門的鑰匙，而是拿出C房間里獨有的物品，且不損壞C房門，向B證明自己擁有進入C房門的能力

在以上情境中，第二種驗證方式便屬于零知識證明。?而在日常情境下，C房間大門的鑰匙便是人們不愿意直接公開的隱私數據，通過使用零知識證明，既可以實現隱私數據不可見，又能夠將其投入使用，使其產生相應的數據價值。

美股開盤：標普500指數開漲0.4%:11月7日消息，美股開盤，道指開漲約50點，納指開漲0.4%，標普500指數開漲0.4%。Meta Platforms(META.O)漲超4%，據悉Meta計劃從本周三開始大規模裁員，將影響數千名員工。[2022/11/8 12:29:50]

初步理解了概念后，我們再將零知識證明技術放到著名的「姚氏百萬富翁問題」的情境中，進一步說明為何此項技術會被廣泛用于安全多方計算領域。?

百萬富翁難題

某天，Alice和Bob兩個百萬富翁在街上相遇，他們倆想知道誰更富有，但又不想讓對方或者其他人知道自己擁有的資產數。那么，如何在沒有可信第三方的前提下實現兩者資產比較？

中國郵政正式推出數字藏品平臺并首發中秋數字藏品:金色財經報道，據中國郵政官方公眾號，中國郵政文創數字藏品平臺將于7月23日上線試運行，開啟“元宇宙”初體驗，該平臺由騰訊至信鏈提供區塊鏈技術支持打造，是中國郵政邁向“元宇宙”、推動文創數字化產業高質量發展的有益嘗試。據悉，中國郵政將以“中秋”為主題發行中郵文創首款限量數字藏品（限量發行1萬份）。[2022/7/19 2:21:38]

我們先假設Alice擁有a百萬財富，Bob有b百萬財富，并且他們倆互不知道。?

Alice依次在房間里排列十個箱子，因為Alice有a百萬財富，于是她在順數的前a個箱子中放置了自己寫??的紙條，剩余箱子中放置了寫?的紙條，放置完所有的紙條后，Alice使用鑰匙把十個箱子依次鎖好。?

Alice出了房間后，告訴了Bob她在房間里設置的邏輯，讓Bob進去按順序拿箱子。?Bob按照邏輯，從房間里拿出了順數第b個箱子，在出房間時，Bob為了不讓Alice知道自己拿的是第幾個箱子，一把火燒了房間里剩余的其他箱子。?

最后，Alice用鑰匙打開了Bob拿出的箱子，此時會產生兩種結果：?

如果Bob的箱子里的紙條寫著?，則Alice便知道a＜b，Bob更富有；

如果Bob的箱子里的紙條寫著?，則Alice便知道a≥b，Alice比Bob更富有或是兩者財富持平。

在此情境中，Alice和Bob使用的便是零知識證明技術，除了得到最終的結論之外，未得出任何與a或b相關的其他數據信息，也無法通過結論反推出a、b，如此保證了Alice和Bob資產數的隱私性和安全性，解決了百萬富翁難題。?

而放置到安全多方計算領域中分析，Alice、Bob兩人共同作為協同計算的參與方，數據由房間里的帶鎖的箱子進行加密，在密碼學中，鎖?代表公鑰，所有人都可以對數據用公鑰進行加密，而鎖對應的鑰匙?便稱為私鑰，只有私鑰擁有者才能用把鎖打開，對數據進行解密。?

如果Alice和Bob想獲取更加準確的結果，則需要更加復雜的算法支撐，感興趣的小伙伴可以多去學習密碼學相關的資料。

相信大家閱讀完此篇，能對零知識證明的概念有了更清晰的認識。

在現實生活中，使用類似零知識證明協議，保證在不泄露隱私的前提實現共享數據的價值的用例非常廣泛。例如，《安全多方計算》篇中提到的金融、醫療、教育行業等等。

事實上，數據經濟時代下，人們獲得的有利數據越多，越能通過算法技術分析出真實、準確的數據。

然而，數據流通的痛點和訴求意味著信息和數據在成為社會生產資料的同時，既要保證數據能夠流通、共享，更要注重加強數據的確權與保護，這也是為什么國家多次出臺政策法規文件，保護個人信息安全、防止數據被過度收集和濫用的原因。

零知識證明可以說是隱私計算技術中的最基本的技術之一，雖然本文中我們盡可能用最簡易的例子對此項技術進行說明，但實際上，技術都是通過算法實現，根據已有算法的復雜程度度，要想運用好每一項隱私計算技術都道阻且長。?

不過，正是有了這些技術，為復雜的隱私安全計算推開了一扇門。未來需要突破的技術難點還很多，技術優化還有很長的路要走，但相信在計算能力日益強大的時代下，在現實需求的不斷增長下，隱私計算技術終將迎來突破。

來源：金色財經

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