2025年的零知识证明(ZKP):简明完整指南

本文介绍了零知识证明(ZKP)的基本概念、工作原理、应用场景以及构建ZKP应用的步骤。 ZKP允许一方在不泄露任何秘密细节的情况下证明某事的真实性,它在隐私保护、区块链扩容、身份验证等领域具有广泛的应用前景。

什么是零知识证明?

零知识证明 (Zero-Knowledge Proofs, ZKP) 允许一个人证明某件事是真实的,而无需展示任何秘密细节。

例如:你想证明你已年满 18 岁。使用 ZKP,你可以展示证明 —— 但不展示你的出生日期。对方相信你 —— 但不会了解任何其他信息。

这个想法是由三位科学家在 1985 年提出的:

  • Shafi Goldwasser
  • Silvio Micali
  • Charles Rackoff

起初,这只是理论。现在是 2025 年,ZKP 被用于实际应用中,例如:

  • 私人资金转账
  • 安全投票
  • 区块链扩容

ZKP 如何工作?(简单步骤)

想象一个神奇的洞穴,有两条路径,中间有一扇锁着的门。

洞穴故事(阿里巴巴的洞穴类比)

  1. 你说:我知道打开这扇门的秘密话语。
  2. 你的朋友站在外面。你进去并选择一条路径(左或右)。
  3. 你的朋友喊道:从左边的路出来!
  4. 你打开秘密之门,从正确的道路出来。
  5. 你重复这个过程 20 次。

结果:

  • 你的朋友 100% 确定你知道这个词。
  • 但你的朋友永远不会听到这个词。

这就是 ZKP 的工作方式 —— 在不泄露的情况下证明。

真实的 ZKP 流程(5 个简单步骤)

检查速度快。制作速度慢。超级私密。

ZKP 的 3 个必备规则

每个 ZKP 必须遵循以下 3 条规则:

  • 完备性 (Completeness) → 如果它是真的,证明有效
  • 可靠性 (Soundness) → 如果它是假的,你无法伪造它
  • 零知识性 (Zero-Knowledge) → 永远不会泄露任何秘密

ZKP 的类型(简单比较)

ZKP 在 2025 年的应用场景?(真实案例)

1. 私人资金(加密货币)

  • Zcash:隐藏发送者、接收者、金额
  • Aztec:私人 DeFi 贷款(隐藏了超过 5 亿美元)
  • Monero:完全私密的交易

2. 区块链速度(Layer 2)

  • zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM
  • 1,000+ 笔交易 → 1 个微小的证明
  • 以太坊现在可以达到 10,000+ tx/sec
  • Gas 费用下降 90%

3. 数字身份(在不共享的情况下证明)

  • Worldcoin:通过眼球扫描证明你是人类 —— 不共享任何数据
  • Polygon ID:证明你是公民 —— 无需出示护照
  • Google Wallet:在应用程序中证明年龄 —— 不发送出生日期

4. 安全投票

  • 私下投票
  • 每个人都可以检查总数是否正确
  • 没有重复投票
  • 用于欧盟的测试选举

5. 供应链

  • 证明药物是真实的 —— 无需分享工厂秘密
  • IBM 通过使用 ZKP 进行药物追踪,节省了 4.2 亿美元

6. AI & 机器学习

  • 证明 AI 结果是正确的 —— 无需显示数据
  • Succinct SP1:链下运行 AI,链上证明
  • Zama:完全加密的 AI (FHE + ZKP)

7. 游戏和社交媒体

  • Immutable X:以零 gas 交易 NFT
  • Digg:新版本使用 ZKP 来阻止机器人

2025 年顶级 ZKP 项目(正在进行并不断增长)

如何构建一个 ZKP 应用程序(逐步指南)

你需要的工具

  • Circom → 编写数学电路
  • snarkjs → 在 JavaScript 中生成和检查证明
  • Cairo → 用于 STARKs
  • Noir → Aztec 提供的简单语言

简单的年龄证明(Circom 代码)

template AgeCheck() {
    signal input age;        // Private
    signal input minAge;     // Public (e.g., 18)
    signal output valid;

    // Check: age >= 18
        // 检查:年龄 >= 18
    component check = GreaterEqThan(32);
    check.in[0] <== age;
    check.in[1] <== minAge;
    valid <== check.out;
}
component main {public [minAge]} = AgeCheck();

在区块链上检查证明(Solidity)

contract AgeGate {
    function enterClub(bytes memory proof, uint minAge) public {
        require(verifyProof(proof, minAge), "Too young!");
        // Let user in
                // 允许用户进入
    }
}

为什么 ZKP 很重要(简单的好处)

ZKP 的问题(要诚实)

ZKP 的未来(2026 年及以后)

  • 用于 ZKP 的硬件芯片(如 Cysic)
  • 在一个证明中证明整个区块链
  • AI 证明它是安全的
  • 使用 ZKP 登录 —— 无需密码
  • 到 2027 年,市场规模达到 250 亿美元

从今天开始:你的 ZKP 之旅

最后的想法

ZKP 不是魔法。它们是数学。 但这种数学为我们提供了:

  • 隐私
  • 速度
  • 无需中间人的信任

在 2025 年,ZKP 是活跃的、增长的,并且为你准备好了

证明它。不要展示它。

  • 原文链接: medium.com/@ankitacode11...
  • 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~
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ankitacode11
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江湖只有他的大名,没有他的介绍。