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

深山中，有一個(gè)儲備了金子的洞穴，想要進(jìn)入洞穴獲取財富必須要打開(kāi)一扇魔法門(mén)。為了打開(kāi)魔法門(mén)，人們需要低聲說(shuō)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(kāi)這扇門(mén)？

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

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

zk-SNARK的運用能夠保證區塊鏈環(huán)境中的安全和隱私互動(dòng)，Filecoin作為強大的分布式存儲網(wǎng)絡(luò )，在網(wǎng)絡(luò )構建之初就采用了zk-SNARK零知識證明機制。近年來(lái)，Protocol Lab研究開(kāi)發(fā)實(shí)驗室更是致力于將zk-SNARK融入Filecoin網(wǎng)絡(luò )，如今，Filecoin是迄今為止部署規模最大的zk-SNARK網(wǎng)絡(luò )。

為什么Filecoin網(wǎng)絡(luò )需要zk-SNARK？

Filecoin網(wǎng)絡(luò )每天都在存儲著(zhù)大量的數據，這會(huì )涉及到兩個(gè)證明：復制證明和時(shí)空證明。

在復制證明中，存儲提供者需證明他們正存儲一份數據或信息的獨特副本。復制證明只會(huì )發(fā)生一次，這是在用戶(hù)和存儲提供者達成最初存儲交易提議且數據首次被存儲提供者存儲時(shí)發(fā)生的。每一個(gè)被鏈上記錄的復制證明包括了10個(gè)獨立的SNARKs證明，它們一起證明了該過(guò)程是通過(guò)概率挑戰而正確完成的。時(shí)空證明用于證明存儲提供者隨著(zhù)時(shí)間推移依然持續存儲原始的數據，而沒(méi)有被操縱或損壞。當一個(gè)存儲提供者剛開(kāi)始同意為用戶(hù)存儲數據時(shí)，他們必須以FIL的方式投入質(zhì)押品。如果存儲提供者在這個(gè)協(xié)議中間的任何時(shí)點(diǎn)無(wú)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 )每天都在存儲著(zhù)大量的數據，每時(shí)每刻都涉及到了非常多的證明，因此，Filecoin網(wǎng)絡(luò )必須孜孜不倦地提供存儲效率，而運用zk-SNARK可以幫助Filecoin使用更少空間提升存儲效率。

當我們使用zk-SNARKs來(lái)生成證明時(shí)，那么所生成的證明就會(huì )很小，驗證過(guò)程也會(huì )非?？?。例如，通常要占據幾百kb來(lái)驗證的證明可以使用zk-SNARKs來(lái)壓縮到192字節。而每一個(gè)復制證明包括了10個(gè)SNARKs，這就意味著(zhù)它只會(huì )占據1920字節（10*192字節），這是一個(gè)非常小的字節。即當Filecoin網(wǎng)絡(luò )運用zk-SNARKs之后，Filecoin提升了網(wǎng)絡(luò )可擴展性和效率，這對維持Filecoin的30秒區塊時(shí)間很重要。zk-SNARKs在Filecoin的過(guò)去和未來(lái)從2020年10月份的發(fā)布開(kāi)始，Filecoin網(wǎng)絡(luò )對zk-SNARKs的使用就已經(jīng)上線(xiàn)了。

也就是說(shuō)，zk-SNARKs長(cháng)期是Filecoin網(wǎng)絡(luò )的一部分，也會(huì )繼續被證明是網(wǎng)絡(luò )未來(lái)演變的關(guān)鍵一環(huán)。隨著(zhù)越來(lái)越多的數據在Filecoin上被存儲、維護和訪(fǎng)問(wèn)，生態(tài)系統需要繼續提供高效、劃算和安全的驗證解決方案。zk-SNARKs是Filecoin網(wǎng)絡(luò )的游戲規則改變者，將復雜的驗證流程的大小降低到原始體積的一小部分，而沒(méi)有影響安全性、可信性或信心。 FIL挖礦（wabtc6）Protocol Labs研究團隊已長(cháng)期投入了Filecoin網(wǎng)絡(luò )上的零知識證明工作。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(zhù)新的驗證系統的出現，團隊會(huì )繼續為未來(lái)的Filecoin網(wǎng)絡(luò )實(shí)施最有效率的解決方案。