Filecoin已成为最大零知识证明网络

随着科技的进步，数据变现的途径呈几何式地飞跃，这也让数据成为了21世纪最大的市场。然而，在没有隐私保护下的数据就像遍地洒满的黄金，各大互联网平台贪婪地吞噬、滥用着这些他们并没有所有权的价值"原材料"，这一集中的数据和权力结构表明，科技寡头对我们生活中日益重要的部分投下了漫长的阴影。

但实际上，以目前Web2.0为主的集中式环境中，由于存储方式的不完善，造成用户的数据隐私泄露时有发生，如何改变这一现状？被视作去中心化应用「终极目标」的 Web 3.0成为了最热门的答案之一。

成为下一代互联网基础设施的Filecoin，带来了使大型应用程序完全成为Web3.0应用的可能性。

去中心化分布式存储Filecoin是帮助用户从Web 2.0无缝过渡到 Web 3.0的中间件基础设施，作为构建在IPFS和区块链之上的存储项目，彻底改变了传统的中心化存储，实现信息数据的分布式存储。通过密码学加密，Filecoin可以更好地保护数据信息的隐私，让信息数据可以真正为用户所用。

但当Filecoin成为我们信息的存储基石，我们的信息都将存储在网络之中，在这去中心的进程中，我们该如何保证其分发信息是可验证的，同时也必须具有真实性。这时候我们就必须提到“零知识证明”。

“零知识证明”可以被理解为是一种加密协议，证明者能够在不向验证者提供任何关于被证明的消息情况下，使验证者相信某个论断是正确的。 通俗的来说就是证明自己是某种权益的合法拥有者，又不把有关的信息泄漏出去。其中，zk-SNARKs代表“零知识的简洁非交互式知识争论”， 可以将它们视为计算的哈希。它们让我们证明了证明已经正确完成，而不必透露证明本身，或它所基于的基础数据的详细信息。

近日官方发布推特称在过去两年中，CryptoComputeLab 和 CryptoNetLab（隶属于Protocol Labs 研究开发实验室）一直致力于将 zk-SNARKs引入世界和Filecoin网络。据统计，目前Filecoin已成为最大的零知识证明（zk-SNARK）网络。

那么不禁有用户要问，Filecoin成为最大的零知识证明（zk-SNARK）网络对整个生态有什么利好呢？

其实还是回到上述我们说的如何验证消息真实性的问题。Filecoin想要搭建一个去中心化的存储交易平台。那么核心问题还是怎么证明存储提供方、证明其真实有效的存储了指定的数据。

Filecoin实际上是使用Lotus，Stacked DRG算法对存储的数据进行处理，并采用Groth16零知识证明算法对数据处理过程进行证明。 Lotus的零知识证明，证明了随机抽选的500个节点数据是正确地通过Stacked DRG算法生成，并能生成指定的默克尔树的树根。Lotus的电路逻辑比较复杂，电路规模达到了1亿，证明生成时间比较长。整个计算性能有很大的提升空间。

Sector是一次数据处理的单位。知道硬盘结构的小伙伴都知道，硬盘的最小的存储单元就叫“Sector”，Lotus主网目前采用的Sector是32G或64G。

Stacked DRG是Sector数据处理的算法。对存储数据进一定的处理，并进行相应的证明是为了说明存储服务方，确实如实地存储了一些数据，而不是造假（攻击）。Filecoin很早之前采用的是“Zig Zag DRG”算法。可能因为太复杂（太慢），Lotus采用的是“简化”的Stacked DRG算法。两种算法的区别示意如下：

有两点需要说明：

1、Stacked DRG的每个节点以及每层之间不采用Zig Zag的依赖关系。也就是说，每个节点和其他节点的依赖关系是固定的。

2、在每层(Layer)之间增加节点的依赖关系。

而zk-SNARKs 是允许证明者有效地说服验证者证明者知道某些信息，无需透露信息本身，此属性可在区块链设置中实现安全和私密的交互。今天Filecoin所依赖的主要属性是它们的效率，因为zk-SNARK使我们能够在比其他方式更少的空间内证明存储的有效性。

所以，从整个零知识证明技术角度看，Filecoin之所以在存储方面实现了从0到1的突破，也是应用零知识证明技术解决了去中心化的存储信任。 并且Filecoin整个机制的设计是允许矿工通过可证明地存储客户数据来赢得区块奖励，从而避免浪费大量的工作证明。以确保矿工在存储数据时声称数据的唯一副本的可靠性，并且时空证明也能确保他们随着时间的推移维护复制数据的可访问副本。所以，自主网启动以来，实验室就在不断进行新的研究以进一步提高性能，使提出的zk-SNARK变得切实可行。

据悉，目前Filecoin网络每日会运行6至7百万次零知识证明，每一个零知识证明中包含了超过 1 亿个约束电路证明。并且Filecoin网络的可信配置已支持最高128M大小的电路证明，单个证明最大已超过100M，Filecoin实现了通过SnarkPack将10个零知识证明捆绑至单次证明中，并正在研究零知识证明聚合以实现将数千个零知识证明聚合至单次证明中。

在硬件支持方面，Filecoin 将零知识证明中高度可并行化的部分交由GPU完成，将CPU和内存释放出来进行较为复杂的计算，进一步提高了零知识证明的效率。

总的来说，Filecoin作为构建在IPFS和区块链之上的存储项目，彻底改变了传统的中心化存储，即使是当社区着手构建整个Filecoin生态时，没有先例可以参考像最初设想的那样庞大的网络所需证明量，但开发者们一直采纳广大生态参与者的需求，不断将应用推陈出新，而Filecoin也将发展成一个集成应用和存储的平台，它将来的价值并不局限于存储器应用，而是赋能整个 Web3.0 环境中的聚合。