如果只是回答标题问题，两个字就可以了：不会。不过我还是想顺便说一下，到底什么是零知识证明（ZKP）。零知识证明和零信任这两个词，虽然都带有“零”，但与“信任”有关，但它们不是一回事。两者本质上都是增强“信任”，但在增强“信任”的过程中，零知识证明强调不泄露知识；零信任强调不要过度授权。简单来说，零知识就是隐藏知识；零信任是关于控制信任。零知识证明解决了信任与隐私的矛盾：既通过“证明”增强“信任”，又通过“零知识”保护“隐私”。这是两全其美的。这篇文章想表达的观点其实是：探索零知识证明的过程，可以探索安全的本质。以笔者目前的理解，安全性的最终定义并不是启发式的CIA三大特征，而是使用形式化验证的可证明安全性——上帝（“模拟器”）与科学（数学、计算复杂性）的完美结合推演过程。一、理解零知识证明1、零知识证明的定义零知识证明（ZKP，Zero-KnowledgeProof）定义为：证明者（prover）可以在不向验证者（verifier）提供任何有用信息的情况下，说服验证者某个断言是正确的。根据定义，零知识证明具有以下三个重要性质：完备性：只要证明者拥有相应的知识，就可以通过验证者的验证，即证明者有足够高的概率说服被验证者验证者。（这里所说的“概率”，详见下文“ColorblindGame”）可靠性（Soundness）：如果证明者不具备相应的知识，则无法通过验证者的验证，即证明者认为的概率欺骗验证者可以忽略。零知识：在交互过程中，证明方只向验证方公开其是否拥有相应知识的声明，不会公开关于该知识的任何额外信息。从定义中还可以提炼出两个关键词：“不泄露信息”+“证明断言有效”。再次浓缩就是：隐藏+证明。因此，零知识证明的核心目的是隐藏和证明各种需要隐藏的秘密。（感觉很矛盾是吧？）2、零知识证明的来源零知识证明是Goldwasser、Micali和Rackoff在1984年提出的，论文题目是《The Knowledge Complextiy of Interactive Proof Systems》(《交互式证明系统中的知识复杂性》)。从上图左上角可以看出，这篇论文其实是1989年发表的，原因是这篇论文的思想太超前了，从1984年写出初稿到正式接受用了五年时间并于1989年发表。正是因为零知识证明的开创性工作，Goldwasser和Micali在2012年分享了图灵奖——计算机领域的最高奖项，也被称为“计算机界的诺贝尔奖”。3、零知识证明的核心价值：杜绝可信第三方。在互联网电子商务和在线交易蓬勃发展的今天，可信第三方（TTP，TrustedThirdParty）几乎是不可或缺的。但让大家无法理解的是，受信任的第三方引入了巨大的“信任成本”。过度信任第三方会导致“隐私泄露”、“单点故障”、“个人信息滥用”等严重问题。虽然学术界也提出了“半可信第三方”（Semi-trustedThirdParty）来放宽条件，但“半可信”仍然没有解决根本问题。根本问题是第三方能否被淘汰。那么，如果取消可信第三方，交易的公平性能否得到保证呢？想象一下这样的交易场景：一个买家提着一个钱箱，另一个卖家也提着一个箱子，里面装着某种贵重的货物。在电影中的剧情中，买卖双方会坐在一张桌子的两边，双方倒数3-2-1，然后同时将箱子推给对方。当然，最好双方都携带武器，以防对方作弊。除了买卖双方，没有第三方在场，双方互不信任。很容易理解，双方都不愿意先出手，把自己的箱子交给对方，因为担心对方拿到箱子后马上跑掉，从而导致结局。金钱和货物。2008年，比特币诞生，中本聪想出了一个天才的设计：在一个没有任何访问权限的P2P网络中，利用区块链技术，以一种非常去中心化的公平记账方式。我们可以从另一个角度来理解中本聪的创新：比特币实现了分布式协议，以去中心化的方式“模拟”了一个“虚拟”的“可信第三方”。”。零知识证明也可以这样理解：零知识证明实现了一类密码学理论技术，它基于一些安全假设，“模拟”了一个虚拟的可信第三方。可见，一个重要的作用“零知识证明”的目的是消除可信第三方，换句话说，零知识证明提供的“信任”可以替代一个“可信第三方”，需要注意的是“零知识证明”替代的是什么不是“第三方”，而是“可信第三方”。4、零知识证明的经典例子：色盲游戏的零知识证明背后的逻辑并不复杂，下面是一个经典例子交互式零知识证明的一种——色盲游戏，帮助理解零知识证明的概念。色盲游戏：参与者：Alice是色盲，Bob不是。Bob有两个大小和形状完全相同的球，但是不同颜色的：一种是蓝色，另一种是红色。因为爱丽丝我爱丽丝是色盲，无法判断这两个球是否相同。而鲍勃需要向爱丽丝证明这两个球是不同的。在这个游戏中：Alice被称为验证者：他需要验证Bob的陈述是否正确；Bob被称为证明者：他需要证明他的陈述（有两个不同颜色的球）。采取零知识证明的方式：Bob需要在Alice无法知道两个球的颜色的情况下向Alice证明这两个球的颜色不同，这符合零知识证明的定义。零知识证明方法如下：Alice在Bob面前拿起两个球，左手拿着一个蓝色的球，右手拿着一个红色的球（当然Alice并不知道自己手里拿着的是不是篮球或红色球，因为她是色盲）；爱丽丝然后把手放在背后，这样鲍勃就看不到爱丽丝手里的球；爱丽丝在背后随意交换左右手的球，并在心里默默记住自己交换的方法；交换完成后，爱丽丝伸出手，问鲍勃“两个球交换位置了吗？”；如果鲍勃能看到球上的颜色，那么爱丽丝每次改变球的位置，鲍勃都能正确回答爱丽丝的问题。分析推理过程如下：第一次：假设爱丽丝确实交换了两人手中的球。如果Bob的答案是正确的，Alice仍然不会完全相信Bob可以区分两个球的颜色，因为Bob有50%的概率是正确的；因此，即使Bob的答案是正确的，Alice也会进行第二次测试；如果Bob的答案是错误的，那么Alice就可以确定Bob无法区分这两个球的颜色。测试可以终止。第二次：假设这次爱丽丝没有交换两人手中球的位置，然后爱丽丝问鲍勃是否交换了球的位置。如果Bob的答案是正确的，那么Alice有75%的概率Bob可以区分这两个球的颜色；当然，Alice也可以进行第三次测试；如果Bob的答案是错误的，那么Alice就可以确定Bob无法区分这两个球的颜色。本次测试特此终止。下图为上述情况的概率树：概率计算结果如下：当Bob第一次回答正确时，Alice可以说Bob的断言为真的概率是50%；如果Bob第二次回答正确，那么Alice可以说Bob的陈述为真的概率是75%；如果第三次正确，则概率将达到87.5%；...如果Bob连续n次通过测试，Alice将以1-(1/2)^n的概率表示Bob说的是没错，这两个球确实是红色和蓝色的。本例中的零知识证明是一种基于概率的验证方法（probabilityproof，notdeterministicproof）。验证者（verifier）根据一定的随机性向证明者（prover）提出问题。如果能够给出正确答案，就意味着证明者很有可能拥有他所宣称的“知识”。看看这个例子如何满足零知识证明定义中的三个属性：完整性：如果Bob知道球的颜色，那么Bob每次都会正确回答。可靠性：如果Bob不知道球的颜色，那么Bob不能总是正确回答。零知识：直到最后，Alice都不知道这两个球的具体颜色，因为Bob从来没有透露过这些信息。二、信任与安全的理解1、信任的产生机制零知识证明是如何“凭空产生信任”的？零知识证明的信任建立在相对客观的理论之上：一是基础理论：如《数论与代数》、《数理逻辑》、《计算论》等；另一类是安全假设：如“离散对数问题”等。如果我们相信这些基本理论（数学、逻辑），相信安全假设没有被攻破，那么我们确实可以得出以下结论：零-知识证明实现了一类密码学理论技术，这些技术基于一些安全假设，“模拟”出一个虚拟的可信第三方。2016年，《经济学人》提出“区块链是一台信任机器”。仔细思考信任的推导机制，我们可以发现：区块链：解决的是“分布式计算的信任”；零知识证明：解决“数据的信任”；形式验证：它解决了“逻辑信任”。以上三点：逻辑<->计算<->数据，共同形成一个闭环，或许“信任机器”的概念才能真正实现。总之，任何“信任”都需要建立在一定的信任基础上（如可信计算基），任何“安全”都有安全假设。信任的最后一个环节是“形式验证”。形式化验证实际上是对逻辑、流程或业务的形式化建模。你可以把它理解为一种数学语言的描述。模型是一些数学概念（或数学对象），如集合、代数、类别等。那么所有的形式验证都是以“显式”或“隐式”的方式“严格证明”某个结论（或称为定理）。理解零知识证明理论的核心是理解“模拟”这个概念。上面我们提到了两个“模拟”：一个是区块链，一个是零知识证明。我们再回顾一下：比特币实现了一个分布式协议，以去中心化的方式“模拟”一个“虚拟”的“可信第三方”。零知识证明实现了一种密码学理论技术，它基于一些安全假设“模拟”了一个虚拟的可信第三方。它们是可信的，因为它们可以“模仿可信赖的第三方”。这个模拟过程可以被形式化和证明。现在，模拟和安全证明是密码学界的共识，也是基本的形式化工具。没有证明/验证的模拟不能被所有人接受。理论上，所有的客观标准都可以被验证，小到安全协议，大到一行代码，都可以使用形式化的验证方法。恰好笔者研究过provablesecurity，从那些密码学的安全证明中，体会到了“模拟”和“provablesecurity”所表达的神奇概念。从某种程度上，你可以理解“安全”的真正含义。如果你对模拟、安全、不可区分性等形式化验证方法感兴趣，请参考[6]，它将带你进入另一个“上帝”存在的“平行世界”，跨越科学和哲学问题。2.Proofvs.Verification零知识证明的实现可以用三个旅程来描述：隐藏秘密的旅程：单向函数；求证之旅：同态映射；构建通用零知识证明之旅：证明NPC问题的多项式。“零知识证明”中的“证明”与其定义中的“验证”是什么关系？这涉及证明存在的意义。所有的证明都体现了“证明”和“验证”之间的“不对称”。证明：这可能是一个计算量或脑力非常大的活动，无论是花费了数百年的“费马大定理”，还是比特币中的POW证明，这些证明都浓缩了在寻找证明能量的过程中花费的时间.证明可能非常复杂，有时需要天才。验证：必须（或应该）是一个非常简单的、机械的、在有效时间内终止的活动（多项式复杂度）。从某种意义上说，“证明”与“验证”的不对称，真正体现了证明的意义，彰显了零知识证明的价值。关于这部分的详细信息，请参见参考文献[2]。3.信任与隐私信任从根本上说是一件好事。我们创建了信用系统，使我们能够向我们信任的人和组织提供信用；依靠声誉、信用记录等，也可以和我们不信任的人做生意。然而，信任通常是以牺牲隐私为代价建立的。为了相互信任，通常不得不放弃一些隐私。信任通常与你是谁密切相关。零知识证明恰恰是一种“两全其美”的解决方案：既通过“证明”增强“信任”，又通过“零知识”保护“隐私”。4.Anonymousvs.Pseudonym对于隐私其实有两种理解：第一种是匿名（Anonymous），即用户不需要公开任何与自己相关的信息。它就像学校里的忏悔墙。不管是谁写的，反正上面写了字。第二种是假名（Pseudonymous），即用户通过自己创建的假名发布信息，比如贴吧。如果不了解用户，就无法建立网名与真实姓名的联系，也不认识发帖人。是谁。目前，大多数当前的区块链技术都只是假名。例如在比特币中，每个用户都会随机生成自己的公钥（化名）地址来收钱。这种公钥地址其实就是一个假名。一旦在某处实名制认证，网名就可以与实名关联起来，完全没有隐私可言。如果黑客或政府可以将真实姓名链接到网络地址，则它可以将区块链交易链接回用户进行交易时的身份。虽然区块链被誉为完美的安全解决方案，但知情人士都知道这个弱点。事实上，世界各地的执法机构一直在利用这一漏洞来抓捕罪犯。这就好比有人用自己的网名在贴吧发帖批评别人，然后有人用密保找手机号，再用手机号找注册的实名，所以是一个要充实的真理。零知识证明可以弥补这种匿名性的不足。用零知识证明创造一个信任的社会，是一个更加注重个人隐私的社会。它将真正把隐私控制权交给消费者，而不是交给政府或组织。3、零知识证明的应用零知识证明的定义中有两个关键词：“不泄露信息”和“证明断言有效”。基于这两个特点，直接扩展了零知识证明在区块链上的两大应用场景：发件人、交易余额）来证明区块链上的资产转移是有效的。扩展：在扩展场景中，较少关注零知识证明技术“不泄露信息”的特性，更多关注“证明断言有效”的特性。由于链上资源有限，我们需要将大量的计算迁移到链下。因此，我们需要一种技术来证明这些发生在链下的行为是可信的。零知识证明正好可以帮助我们做可信计算的链下背书。端到端通信加密：用户可以互相发送消息，但无需担心服务器获取所有消息记录。同时，消息也可以根据服务器的要求产生相应的零知识证明，如消息的来源、消息的目的地等。.认证：用户可以向网站证明自己有私钥，或者知道一个只有自己知道的秘密答案，网站不需要知道私钥和秘密，但网站可以验证这个零知识证明，从而确认用户的身份。去中心化存储：服务器可以向用户证明他们的数据被妥善保管，不会泄露数据的任何内容。信用历史：信用历史是另一个可以充分发挥零知识证明优势的领域。用户可以选择性地向对方展示自己的信用记录，同时证明信用记录的真实性。更多示例，可以是任何形式的数据共享、数据处理和数据传输。2019年7月，美国国防高级研究计划局(DARPA)发布了一份关于加密验证和评估信息保障(SIEVE)计划的广泛机构公告(HR001119S0076)。该项目寻求最先进的零知识证明，目的是在不泄露秘密信息的情况下验证军事能力。该项目侧重于验证网络安全和网络空间作战军事能力的零知识证明，包括大量复杂的概率证明和不确定的分支条件。项目研究分为三个技术领域：构建有用的零知识陈述；构建高效的零知识证明生成编译器；后量子零知识研究。
