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近期，人們對(duì)于零知識(shí)證明（zk-SNARKs）有了更大程度上的關(guān)注和討論，事實(shí)上，隨著區(qū)塊鏈的不斷普及，我們會(huì)越來越頻繁地遇見zk-SNARK。為了讓大家能夠更好地理解零知識(shí)證明是什么，讓我們一起來看看關(guān)于“洞穴寓言”的小故事：

深山中，有一個(gè)儲(chǔ)備了金子的洞穴，想要進(jìn)入洞穴獲取財(cái)富必須要打開一扇魔法門。為了打開魔法門，人們需要低聲說出正確的秘密，如果你就是知道那個(gè)秘密的人，并且遭遇了綁匪的綁架，那么，你該如何在不讓綁匪知道正確密碼的情況下打開這扇門？

你可以這樣做：讓綁匪離自己一箭之地，距離足夠遠(yuǎn)到讓綁匪無法聽到口令，足夠近到讓你無法在強(qiáng)盜的弓箭下逃生，然后，你就可以在這個(gè)距離下向綁匪展示魔法門打開和關(guān)閉。

以上這個(gè)例子，其實(shí)就展示了零知識(shí)證明的核心概念——在不透露任何信息的情況下，證明自己知道這個(gè)信息。零知識(shí)證明的應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)廣泛，尤其是在區(qū)塊鏈領(lǐng)域：例如我們常用非對(duì)稱加密來做身份認(rèn)證，驗(yàn)證方只要使用公鑰解出自己提供的隨機(jī)數(shù)，即可證明被認(rèn)證方的身份，不需要其提供自己的私鑰。

zk-SNARK的運(yùn)用能夠保證區(qū)塊鏈環(huán)境中的安全和隱私互動(dòng)，F(xiàn)ilecoin作為強(qiáng)大的分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建之初就采用了zk-SNARK零知識(shí)證明機(jī)制。近年來，Protocol Lab研究開發(fā)實(shí)驗(yàn)室更是致力于將zk-SNARK融入Filecoin網(wǎng)絡(luò)，如今，F(xiàn)ilecoin是迄今為止部署規(guī)模最大的zk-SNARK網(wǎng)絡(luò)。

為什么Filecoin網(wǎng)絡(luò)需要zk-SNARK？

Filecoin網(wǎng)絡(luò)每天都在存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)，這會(huì)涉及到兩個(gè)證明：復(fù)制證明和時(shí)空證明。

在復(fù)制證明中，存儲(chǔ)提供者需證明他們正存儲(chǔ)一份數(shù)據(jù)或信息的獨(dú)特副本。復(fù)制證明只會(huì)發(fā)生一次，這是在用戶和存儲(chǔ)提供者達(dá)成最初存儲(chǔ)交易提議且數(shù)據(jù)首次被存儲(chǔ)提供者存儲(chǔ)時(shí)發(fā)生的。每一個(gè)被鏈上記錄的復(fù)制證明包括了10個(gè)獨(dú)立的SNARKs證明，它們一起證明了該過程是通過概率挑戰(zhàn)而正確完成的。時(shí)空證明用于證明存儲(chǔ)提供者隨著時(shí)間推移依然持續(xù)存儲(chǔ)原始的數(shù)據(jù)，而沒有被操縱或損壞。當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)提供者剛開始同意為用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，他們必須以FIL的方式投入質(zhì)押品。如果存儲(chǔ)提供者在這個(gè)協(xié)議中間的任何時(shí)點(diǎn)無法提供時(shí)空證明，他們會(huì)被懲罰并可能損失部分或所有的FIL抵押品。

Filecoin網(wǎng)絡(luò)每天都在存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)，每時(shí)每刻都涉及到了非常多的證明，因此，F(xiàn)ilecoin網(wǎng)絡(luò)必須孜孜不倦地提供存儲(chǔ)效率，而運(yùn)用zk-SNARK可以幫助Filecoin使用更少空間提升存儲(chǔ)效率。

當(dāng)我們使用zk-SNARKs來生成證明時(shí)，那么所生成的證明就會(huì)很小，驗(yàn)證過程也會(huì)非?？臁＠?，通常要占據(jù)幾百kb來驗(yàn)證的證明可以使用zk-SNARKs來壓縮到192字節(jié)。而每一個(gè)復(fù)制證明包括了10個(gè)SNARKs，這就意味著它只會(huì)占據(jù)1920字節(jié)（10*192字節(jié)），這是一個(gè)非常小的字節(jié)。即當(dāng)Filecoin網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用zk-SNARKs之后，F(xiàn)ilecoin提升了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和效率，這對(duì)維持Filecoin的30秒?yún)^(qū)塊時(shí)間很重要。zk-SNARKs在Filecoin的過去和未來從2020年10月份的發(fā)布開始，F(xiàn)ilecoin網(wǎng)絡(luò)對(duì)zk-SNARKs的使用就已經(jīng)上線了。

也就是說，zk-SNARKs長(zhǎng)期是Filecoin網(wǎng)絡(luò)的一部分，也會(huì)繼續(xù)被證明是網(wǎng)絡(luò)未來演變的關(guān)鍵一環(huán)。隨著越來越多的數(shù)據(jù)在Filecoin上被存儲(chǔ)、維護(hù)和訪問，生態(tài)系統(tǒng)需要繼續(xù)提供高效、劃算和安全的驗(yàn)證解決方案。zk-SNARKs是Filecoin網(wǎng)絡(luò)的游戲規(guī)則改變者，將復(fù)雜的驗(yàn)證流程的大小降低到原始體積的一小部分，而沒有影響安全性、可信性或信心。 FIL挖礦（wabtc6）Protocol Labs研究團(tuán)隊(duì)已長(zhǎng)期投入了Filecoin網(wǎng)絡(luò)上的零知識(shí)證明工作。他們的努力已為網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵的效率解決方案。隨著新的驗(yàn)證系統(tǒng)的出現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)會(huì)繼續(xù)為未來的Filecoin網(wǎng)絡(luò)實(shí)施最有效率的解決方案。