关键点：
- 零知识证明 (ZKP) 在 Web3 生态系统中变得越来越流行，因为它们可以在不泄露敏感信息的情况下实现保护隐私的身份验证和验证过程。
- Web3 中 ZKP 的一些潜在用例包括去中心化金融 (DeFi)、供应链管理和数字身份管理。
- 与传统的身份验证和验证方法相比，ZKP 具有显着的优势，包括增强的安全性、可扩展性和隐私性。然而，它们也带来了独特的挑战，例如需要可信的设置过程和高效的计算。
2022年，由于ZK-Rollups在以太坊领域的进展，零知识证明将成为Web3年度流行语。甚至有人预测下一轮牛市的引擎将是零知识证明，并声称零知识证明对于Web3的重要性可以与比特币引入区块链概念、引入智能技术相提并论。以太坊合约。
为什么零知识证明有如此强大的发展潜力？这或许要从Web3的发展说起。 Web3 旨在通过去中心化网络将网络所有权转移给用户。然而，目前Web3似乎只带来了以用户为中心的价值观。在实现其愿景之前，还有许多问题需要解决。隐私和安全是其关键。
在Web3网络的设计中，声称用户与去中心化网络进行交互，以避免Web2中心化网络数据泄露、数据隐私、中心化等弊端。也就是说，如果您运行的是完整节点，您将获得完整的、数学上保证的加密安全性。然而，运行完整节点需要昂贵的硬件以及与 100GB 的大型区块链保持连接。
显然，当前的加密货币客户端无法处理此类需求。因此，当前的Web3仍然严重依赖可信的中心化中介，而这些中介连接着Web3的去中心化网络，这似乎与Web3的愿景背道而驰。
如何在去中心化的网络环境下以去中心化的方式保证隐私和安全？零知识证明技术巧妙地解决了这个问题。除了网络安全之外，零知识证明还有很多用例。下面将介绍该技术在加密领域的用例。
什么是零知识证明
在介绍Web3中零知识证明的用例之前，我们先快速了解一下零知识证明的原理。零知识证明是一种密码学，允许一个人（证明者）向另一方（验证者）证明某些细节是真实的，而无需提供任何附加信息。
零知识证明需要以下三个关键要求：
- 完备性：如果该陈述确实属实，并且双方用户都正确遵守了规则，那么验证者无需任何其他条件即可完成验证。
- 值得信赖：如果陈述是错误的，验证者在任何情况下都不会被说服。该方法利用概率检查理论来确保不会发生错误。
- 零知识：这意味着验证信息的人除了断言是否属实之外无法知道任何其他信息。
零知识证明主要有两种类型：
- 交互式零知识证明要求证明者执行一组任务或操作，以向验证者证明他们拥有特定信息。为了通过交互式零知识证明而必须完成的大多数任务通常涉及数学概率之类的事情。
- 证明者和验证者无需相互通信即可使非交互式零知识证明有效，验证将在之后进行。这种特殊的零知识证明需要使用额外的计算或程序。
零知识证明的 Web3 用例
虽然零知识证明技术早在1980年就产生了，但由于技术困难，一直没有得到广泛应用。零知识证明如何助力Web3的发展？让我们看一下一两个技术用例。
链下计算
随着越来越多的应用部署在以太坊上，以太坊上的交易处理速度缓慢，缺乏网络可扩展性成为阻碍其发展的重要问题。构建二层网络，将计算处理转移到链下，成为解决当前问题的重要方案。 ZK-Rollups 是以太坊社区认可的解决方案之一。 ZK-Rollups 是 Starkware，Zk-sync 是一个扩展项目。
可扩展性是 Web3 中零知识证明最常见的用例。目前也有将扩展和隐私两种功能结合起来的解决方案，比如开发Aztec、StarkNet等私有二层公链。有兴趣的开发者可以在《浅谈 Layer 2 隐私现状与未来》一文中了解更多信息。
区块链游戏
以《黑暗森林》为例，这是一款受刘慈欣的《三体》启发的零知识证明游戏。作为一款策略游戏，游戏中的很多阴谋都来自隐藏信息或者信息不对称的概念，整个黑暗森林宇宙是无限的，里面充满了成千上万的对立玩家、机器人、脚本、智能合约玩家等。
然而，单个玩家在加入宇宙后只能访问整个宇宙地图的一小部分，这就是黑暗森林的灵魂。如何将信息的“隐藏”部分实现在信息公开透明的区块链上，这正是基于零知识证明实现的“隐藏”部分不想公开或者需要触发条件的信息。
资产安全
区块链技术不仅保证我们的资产只由我们自己处理（非托管），而且分布存储在多个节点，降低资产风险。而零知识也有助于进一步提高Web3的安全水平。在安全设计中使用数学验证代替概率论，零知识通过采用有效性证明来降低潜在风险，保证信息的准确性，具体来说：
唯一能够破译加密信息的人是用户；如果证明者被伪造，最终得到的根会不同，验证者将拒绝接受；
即使所有验证者与证明者串通，由于区块链数据的可用性，账户状态也可以回滚和纠正；
使用零知识证明时，通常会采用额外的检查和强化机制。
用户认证
个人的密码身份可以通过零知识证明来确认。零知识证明允许用户在系统中验证自己的身份，而无需透露其完整的个人信息。例如，当你登录账户时，需要输入你的用户名和密码，但如果使用零知识证明技术，你只需要产生一个ZK Proof，平台将永远无法计算出你的真实身份。密码，不会泄露敏感的个人数据。完成个人身份验证。
文件共享
我们在互联网上经常面临某些数据共享的需求，而在共享的过程中，我们会面临信息丢失、被拦截等问题。当零知识证明与区块链技术结合时，可以对数据进行分片加密，不仅保证了传输的安全性，还使用户能够拥有对某些区块及其所包含的信息的管理权，从而授予某些用户访问权限，而未经授权的用户无法访问您的共享文档。
存储保护
去中心化存储作为Web3的三大支柱之一，对于行业的发展非常重要。零知识证明可以为存储安全提供更好的保障。它可以通过算法设置相应的协议，使存储单元和其中的协议都被加密，甚至访问通道也会被加密，以保护Web3云存储的安全。将其提升到一个新的水平。
零知识证明技术还有很长的路要走
除了可扩展性和隐私用例之外，零知识证明的用例非常广泛，而且它们在 Web3 中的作用也更加清晰。目前，很多项目已经开始在项目实践中使用该技术。据Messari统计，零知识证明应用最广泛的扩展领域的一批项目将在2023年迎来发展关键期，例如Scroll、Polygon zkEVM等。
项目主网将陆续上线。在《扩容赛道年初冲刺，盘点近期上线测试网的L2项目》一文中，还介绍了近期上线测试网的零知识证明项目。
但我们也需要认识到，虽然零知识证明在Web3中有着广阔的应用前景和众多领域，但其证明的性能问题并没有得到妥善解决。目前很多团队都在致力于硬件加速，但是这个硬件加速只是部分负责有效证明。还需要在算法层面、软件层面等方面进行优化。
由此看来，今年零知识证明的有效运用将出现在小规模应用中，很难大规模广泛使用。继 DeFi 之后，零知识证明要成为下一轮牛市的引擎，还有很长的路要走。
我们希望更多的Web3开发者基于零知识证明的前景敢于挑战并攻克其技术难题，以技术进步推动应用实践。 《2023年加密行业发展趋势预测》系列的下一篇文章将重点关注加密安全领域的新技术和变化。请大家持续关注、持续关注！
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关键点：
- 零知识证明 (ZKP) 在 Web3 生态系统中变得越来越流行，因为它们可以在不泄露敏感信息的情况下实现保护隐私的身份验证和验证过程。
- Web3 中 ZKP 的一些潜在用例包括去中心化金融 (DeFi)、供应链管理和数字身份管理。
- 与传统的身份验证和验证方法相比，ZKP 具有显着的优势，包括增强的安全性、可扩展性和隐私性。然而，它们也带来了独特的挑战，例如需要可信的设置过程和高效的计算。
2022年，由于ZK-Rollups在以太坊领域的进展，零知识证明将成为Web3年度流行语。甚至有人预测下一轮牛市的引擎将是零知识证明，并声称零知识证明对于Web3的重要性可以与比特币引入区块链概念、引入智能技术相提并论。以太坊合约。
为什么零知识证明有如此强大的发展潜力？这或许要从Web3的发展说起。 Web3 旨在通过去中心化网络将网络所有权转移给用户。然而，目前Web3似乎只带来了以用户为中心的价值观。在实现其愿景之前，还有许多问题需要解决。隐私和安全是其关键。
在Web3网络的设计中，声称用户与去中心化网络进行交互，以避免Web2中心化网络数据泄露、数据隐私、中心化等弊端。也就是说，如果您运行的是完整节点，您将获得完整的、数学上保证的加密安全性。然而，运行完整节点需要昂贵的硬件以及与 100GB 的大型区块链保持连接。
显然，当前的加密货币客户端无法处理此类需求。因此，当前的Web3仍然严重依赖可信的中心化中介，而这些中介连接着Web3的去中心化网络，这似乎与Web3的愿景背道而驰。
如何在去中心化的网络环境下以去中心化的方式保证隐私和安全？零知识证明技术巧妙地解决了这个问题。除了网络安全之外，零知识证明还有很多用例。下面将介绍该技术在加密领域的用例。
什么是零知识证明
在介绍Web3中零知识证明的用例之前，我们先快速了解一下零知识证明的原理。零知识证明是一种密码学，允许一个人（证明者）向另一方（验证者）证明某些细节是真实的，而无需提供任何附加信息。
零知识证明需要以下三个关键要求：
- 完备性：如果该陈述确实属实，并且双方用户都正确遵守了规则，那么验证者无需任何其他条件即可完成验证。
- 值得信赖：如果陈述是错误的，验证者在任何情况下都不会被说服。该方法利用概率检查理论来确保不会发生错误。
- 零知识：这意味着验证信息的人除了断言是否属实之外无法知道任何其他信息。
零知识证明主要有两种类型：
- 交互式零知识证明要求证明者执行一组任务或操作，以向验证者证明他们拥有特定信息。为了通过交互式零知识证明而必须完成的大多数任务通常涉及数学概率之类的事情。
- 证明者和验证者无需相互通信即可使非交互式零知识证明有效，验证将在之后进行。这种特殊的零知识证明需要使用额外的计算或程序。
零知识证明的 Web3 用例
虽然零知识证明技术早在1980年就产生了，但由于技术困难，一直没有得到广泛应用。零知识证明如何助力Web3的发展？让我们看一下一两个技术用例。
链下计算
随着越来越多的应用部署在以太坊上，以太坊上的交易处理速度缓慢，缺乏网络可扩展性成为阻碍其发展的重要问题。构建二层网络，将计算处理转移到链下，成为解决当前问题的重要方案。 ZK-Rollups 是以太坊社区认可的解决方案之一。 ZK-Rollups 是 Starkware，Zk-sync 是一个扩展项目。
可扩展性是 Web3 中零知识证明最常见的用例。目前也有将扩展和隐私两种功能结合起来的解决方案，比如开发Aztec、StarkNet等私有二层公链。有兴趣的开发者可以在《浅谈 Layer 2 隐私现状与未来》一文中了解更多信息。
区块链游戏
以《黑暗森林》为例，这是一款受刘慈欣的《三体》启发的零知识证明游戏。作为一款策略游戏，游戏中的很多阴谋都来自隐藏信息或者信息不对称的概念，整个黑暗森林宇宙是无限的，里面充满了成千上万的对立玩家、机器人、脚本、智能合约玩家等。
然而，单个玩家在加入宇宙后只能访问整个宇宙地图的一小部分，这就是黑暗森林的灵魂。如何将信息的“隐藏”部分实现在信息公开透明的区块链上，这正是基于零知识证明实现的“隐藏”部分不想公开或者需要触发条件的信息。
资产安全
区块链技术不仅保证我们的资产只由我们自己处理（非托管），而且分布存储在多个节点，降低资产风险。而零知识也有助于进一步提高Web3的安全水平。在安全设计中使用数学验证代替概率论，零知识通过采用有效性证明来降低潜在风险，保证信息的准确性，具体来说：
唯一能够破译加密信息的人是用户；如果证明者被伪造，最终得到的根会不同，验证者将拒绝接受；
即使所有验证者与证明者串通，由于区块链数据的可用性，账户状态也可以回滚和纠正；
使用零知识证明时，通常会采用额外的检查和强化机制。
用户认证
个人的密码身份可以通过零知识证明来确认。零知识证明允许用户在系统中验证自己的身份，而无需透露其完整的个人信息。例如，当你登录账户时，需要输入你的用户名和密码，但如果使用零知识证明技术，你只需要产生一个ZK Proof，平台将永远无法计算出你的真实身份。密码，不会泄露敏感的个人数据。完成个人身份验证。
文件共享
我们在互联网上经常面临某些数据共享的需求，而在共享的过程中，我们会面临信息丢失、被拦截等问题。当零知识证明与区块链技术结合时，可以对数据进行分片加密，不仅保证了传输的安全性，还使用户能够拥有对某些区块及其所包含的信息的管理权，从而授予某些用户访问权限，而未经授权的用户无法访问您的共享文档。
存储保护
去中心化存储作为Web3的三大支柱之一，对于行业的发展非常重要。零知识证明可以为存储安全提供更好的保障。它可以通过算法设置相应的协议，使存储单元和其中的协议都被加密，甚至访问通道也会被加密，以保护Web3云存储的安全。将其提升到一个新的水平。
零知识证明技术还有很长的路要走
除了可扩展性和隐私用例之外，零知识证明的用例非常广泛，而且它们在 Web3 中的作用也更加清晰。目前，很多项目已经开始在项目实践中使用该技术。据Messari统计，零知识证明应用最广泛的扩展领域的一批项目将在2023年迎来发展关键期，例如Scroll、Polygon zkEVM等。
项目主网将陆续上线。在《扩容赛道年初冲刺，盘点近期上线测试网的L2项目》一文中，还介绍了近期上线测试网的零知识证明项目。
但我们也需要认识到，虽然零知识证明在Web3中有着广阔的应用前景和众多领域，但其证明的性能问题并没有得到妥善解决。目前很多团队都在致力于硬件加速，但是这个硬件加速只是部分负责有效证明。还需要在算法层面、软件层面等方面进行优化。
由此看来，今年零知识证明的有效运用将出现在小规模应用中，很难大规模广泛使用。继 DeFi 之后，零知识证明要成为下一轮牛市的引擎，还有很长的路要走。
我们希望更多的Web3开发者基于零知识证明的前景敢于挑战并攻克其技术难题，以技术进步推动应用实践。 《2023年加密行业发展趋势预测》系列的下一篇文章将重点关注加密安全领域的新技术和变化。请大家持续关注、持续关注！
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