區(qū)塊鏈隱私協(xié)議zk-snark介紹

摩根大通（j. p. Morgan）為主流企業(yè)采用區(qū)塊鏈技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)，在仲裁堆棧中增加了新的隱私功能。幾乎從一開(kāi)始，Quorum就明確承諾在私有交易和網(wǎng)絡(luò)級(jí)訪問(wèn)控制等功能的支持下保護(hù)隱私。新的隱私保護(hù)功能可以利用大多數(shù)人從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)的協(xié)議Zether的擴(kuò)展來(lái)創(chuàng)建機(jī)密支付。Quorum團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)對(duì)Zether協(xié)議的巧妙擴(kuò)展，稱為匿名Zether，除了交易本身的細(xì)節(jié)之外，還允許混淆交易中各方的身份（可以使用普通Zether）。Quorum版本是區(qū)塊鏈隱私協(xié)議空間發(fā)展的一個(gè)例子。今天，我想看看區(qū)塊鏈領(lǐng)域中一些最新的、可能不太知名的隱私技術(shù)。

當(dāng)我們談到區(qū)塊鏈場(chǎng)景中的隱私時(shí)，大多數(shù)人想到的是一個(gè)術(shù)語(yǔ)：零知識(shí)證明。零知識(shí)證明以zk- snark和ZCash等加密貨幣等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，是一種密碼學(xué)形式，允許一方（證明方）向另一方（驗(yàn)證方）證明一份聲明是真實(shí)的，而無(wú)需披露超出聲明本身有效性的任何信息。雖然zk- snark等實(shí)現(xiàn)很受歡迎，但區(qū)塊鏈空間最近在隱私協(xié)議方面取得了許多進(jìn)展，擴(kuò)展了zk- snark的價(jià)值主張。所有這些協(xié)議都試圖在任何隱私體系結(jié)構(gòu)的三個(gè)主要維度中找到一個(gè)謹(jǐn)慎的平衡。

鏈計(jì)算中的隱私可擴(kuò)展性

在區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)中，隱私功能通常會(huì)與分散式棧的某些其他可取特性產(chǎn)生一些摩擦。至少在當(dāng)前一代的區(qū)塊鏈技術(shù)中，隱私架構(gòu)通常需要在三個(gè)基本維度之間取得平衡：

·隱私：顯而易見(jiàn)，隱私代表了在分散式網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)交易和參與者的能力。

·可伸縮性：增加分散式網(wǎng)絡(luò)的交易量和規(guī)模的能力。

·鏈上計(jì)算：在區(qū)塊鏈運(yùn)行時(shí)執(zhí)行昂貴計(jì)算的能力。

在許多情況下，隱私體系結(jié)構(gòu)通過(guò)犧牲第三個(gè)維度來(lái)最大化前面提到的兩個(gè)維度。私有網(wǎng)絡(luò)和可伸縮網(wǎng)絡(luò)通常需要離線計(jì)算模型，而僅依賴于鏈上計(jì)算的私有網(wǎng)絡(luò)可能難以擴(kuò)展到某個(gè)特定的點(diǎn)，而具有鏈上計(jì)算模型的可伸縮網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)隱私功能的環(huán)境。

雖然隱私三難困境在今天的區(qū)塊鏈技術(shù)中大多是正確的，但它可能會(huì)隨著空間的發(fā)展而改變。當(dāng)然，隱私是區(qū)塊鏈空間中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一，經(jīng)常有出色的研究和實(shí)現(xiàn)可用。

你應(yīng)該知道的一些有趣的隱私協(xié)議

除了著名的zk- snark架構(gòu)之外，區(qū)塊鏈技術(shù)在采用新的隱私協(xié)議方面也取得了穩(wěn)定的進(jìn)展，這些協(xié)議利用了最先進(jìn)的密碼研究。然而，主流區(qū)塊鏈用戶對(duì)這些協(xié)議中的大多數(shù)仍然相對(duì)不了解。對(duì)于本文的目的，我希望將重點(diǎn)放在這些協(xié)議的實(shí)際實(shí)現(xiàn)上，而不僅僅是底層研究。原因在于，有許多先進(jìn)的隱私研究方法已經(jīng)顯示出了很大的潛力，但還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)為任何主要的區(qū)塊鏈堆棧的一部分。讓我們來(lái)看看一些我最喜歡的區(qū)塊鏈隱私協(xié)議：

· Quorum：匿名Zether的實(shí)現(xiàn)為已經(jīng)健壯的Quorum棧帶來(lái)了另一層隱私。當(dāng)前仲裁體系結(jié)構(gòu)處在交易和節(jié)點(diǎn)級(jí)別上的隱私，同時(shí)還保護(hù)參與者的身份。這些功能可以與Quorum堆棧中已經(jīng)存在的訪問(wèn)控制特性相結(jié)合，以提供健壯的端到端安全體驗(yàn)。

· StarkWare：基于zk-STARKs協(xié)議（通常被認(rèn)為是zk- snark的自然繼承者），StarkWare是一個(gè)平臺(tái)，通過(guò)利用離線計(jì)算模型來(lái)支持隱私和可伸縮性。目前的StarWare實(shí)現(xiàn)主要關(guān)注DEX應(yīng)用程序，比如在以太坊虛擬機(jī)上運(yùn)行的0x。

· AZTEC： AZTEC協(xié)議支持零知識(shí)證明加密，允許在以太坊區(qū)塊鏈上進(jìn)行私人交易。AZTEC協(xié)議的最初版本于今天在以太網(wǎng)上實(shí)時(shí)發(fā)布。

· Enigma：由MIT的密碼學(xué)家開(kāi)發(fā)，Enigma是一種區(qū)塊鏈協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)“加密合約”。該協(xié)議本質(zhì)上允許節(jié)點(diǎn)使用加密的智能合約片段進(jìn)行計(jì)算，而無(wú)需解密它們，這是其他區(qū)塊鏈無(wú)法做到的。Enigma不依賴于諸如zkSNARS/zk-STARKS之類的擁有協(xié)議的證明，而是使用TEE將加密計(jì)算與區(qū)塊鏈的其余部分隔離開(kāi)來(lái)。

· Oasis Labs： Oasis Labs的Ekiden協(xié)議由另一個(gè)全明星研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，專注于在區(qū)塊鏈智能合約中實(shí)現(xiàn)高性能、機(jī)密的計(jì)算。Ekiden還依賴于可信執(zhí)行環(huán)境（trusted execution environment， TEE）環(huán)境來(lái)隔離私有計(jì)算，但利用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)可伸縮性。

· Microsoft CCF：在概念上類似于Oasis實(shí)驗(yàn)室，Microsoft的ConfidenTIal ConsorTIum Framework（CCF）利用TEE在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中支持可信的多方機(jī)密計(jì)算。CCF的第一個(gè)實(shí)現(xiàn)基于OpenEnclave SDK，可以在Azure平臺(tái)中使用。

· Hyperledger Aries- ursa：如果你生活在Hyperledger生態(tài)系統(tǒng)中，最近宣布的項(xiàng)目Aries為Hyperledger應(yīng)用程序帶來(lái)了一層零知識(shí)證明的計(jì)算。Aries利用Ursaframework在區(qū)塊鏈應(yīng)用程序中支持機(jī)密計(jì)算和多簽名計(jì)算。

這些是當(dāng)前區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)中最可行的隱私協(xié)議實(shí)現(xiàn)。然而，作為不同區(qū)塊鏈堆棧的一部分，新的隱私技術(shù)正在不斷地被評(píng)估和調(diào)整。隨著空間的發(fā)展，我們很可能會(huì)看到新一代的技術(shù)，使分散計(jì)算的隱私達(dá)到新的水平。