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作者：Evan Shapiro，Mina 基金會首席執(zhí)行官

去年以來，趨勢表明零知識證明 (ZKP) 將在未來的加密貨幣和 Web3 中發(fā)揮重要的作用，以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和用戶許可的隱私性。這是振奮人心的，因?yàn)檫@為零知識 (ZK) 在加密生態(tài)中推出應(yīng)用（切合我所提出時(shí)間表和我在 2021 年初的預(yù)測:)）和成為 Web3 的殺手級功能奠定了基礎(chǔ)。

Web3

Web3 是一個(gè)被廣泛使用的術(shù)語，但它的定義是模糊的。樂觀地說，它的最佳定義是 Web3 將提供 Web1 的去中心化，以及 Web2 的豐富性，并且同時(shí)解決了 Web2 的許多弊端。

Web2 有很多問題：中心化導(dǎo)致的黑客攻擊、數(shù)據(jù)泄露、無情地利用用戶獲利，卻沒有人對此提出異議。這些都是系統(tǒng)性問題。

Web3 帶來了以用戶為中心的價(jià)值觀、去中心化和密碼學(xué)，有望解決其中的一些問題。

拋開樂觀的最終定義來說，我認(rèn)為今天的 Web3 實(shí)際上只是從 Web 訪問加密貨幣的用戶體驗(yàn)，以及圍繞它構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)。它開辟了許多讓人眼前一亮的可能性；去中心化金融、NFT 市場和去中心化組織等等。

但是，它缺少了可能帶來更廣泛影響所需的一些關(guān)鍵組成部分。

Web3 和隱私性

在 Web2 之下，我們已經(jīng)習(xí)慣了聯(lián)邦式隱私模型。在這種架構(gòu)中，我們保留網(wǎng)絡(luò)一般參與者的個(gè)人信息隱私，同時(shí)將隱私權(quán)交給我們與之交互的特定實(shí)體。

雖然這為個(gè)人數(shù)據(jù)處理開放了設(shè)計(jì)空間，但也帶來了巨大的交易對手風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)泄露、隱私數(shù)據(jù)貨幣化以及泄露數(shù)據(jù)的永久可用性都是這種架構(gòu)的重大缺陷。

而另一方面，Web3 沒有應(yīng)用于隱私數(shù)據(jù)的功能。雖然這意味著它不必處理 Web2 在隱私性方面的缺陷，但迄今為止也缺少這個(gè)組件。在 Web3 中，你不是在與一個(gè)中心化實(shí)體進(jìn)行交互，而是與一個(gè)去中心化的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。雖然這確實(shí)消除了共享數(shù)據(jù)和交易對手風(fēng)險(xiǎn)的不利因素，但與去中心化的實(shí)體進(jìn)行交互也帶來了新的挑戰(zhàn)，即如何在這個(gè)新環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信任。

如果 Web3 要在廣泛的應(yīng)用中具有競爭力，改變這一現(xiàn)狀并引入隱私功能將是必不可少的。否則的話，它將不適用于眾多用例，例如銀行賬戶、在線購物、身份、社交網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)事務(wù)，或者在轉(zhuǎn)向加密貨幣進(jìn)行其他改進(jìn)時(shí)，會造成比 Web2 更糟糕的隱私環(huán)境。

Web3 和安全性

Web2 還存在其他顯而易見的權(quán)力集中問題，除了失去隱私外，還會給用戶帶來許多其他不良后果。從理論上講，Web3 有巨大的機(jī)會消除這種隱患，而不是用去中心化的代碼聲明其系統(tǒng)的規(guī)則。

然而，今天的加密貨幣并沒有實(shí)現(xiàn)這種潛力。如果你正在運(yùn)行一個(gè)完整的節(jié)點(diǎn)，你將獲得由加密貨幣提供的完整的、由數(shù)學(xué)保證的加密安全性。但是，對于大多數(shù)加密貨幣或用戶來說，運(yùn)行一個(gè)完整的節(jié)點(diǎn)并不是可行的。它需要昂貴的硬件，且需要下載并保持連接到 100 GB 的大型區(qū)塊鏈。

這種范式問題在 Web3 尤為明顯。在瀏覽器中運(yùn)行的加密客戶端無法處理這些需求。

因此，今天的 Web3 依靠需要信任的中心化實(shí)體來運(yùn)行，由這些中介連接中繼到 Web3 背后的去中心化網(wǎng)絡(luò)。這是令人擔(dān)憂的，因?yàn)樗鼜?fù)制了 Web2 中已經(jīng)存在的許多相關(guān)模式。進(jìn)入新的一年，Moxie Marlinspike 通過文章詳細(xì)描述了這一點(diǎn) — 為數(shù)不多充當(dāng)此領(lǐng)域中介的中心化服務(wù)正在復(fù)制與 Web2 相同的模式，不同的只是具有更大的規(guī)模。結(jié)合上述隱私問題，這些實(shí)體擁有超級的 ISP 力量，可以讀取和控制對所有數(shù)據(jù)的訪問，這對用戶主權(quán)來說是一場災(zāi)難。

這些實(shí)體，如 Infura 和 Alchemy，是 Web3 去中心化機(jī)遇中的一個(gè)弱點(diǎn)。委內(nèi)瑞拉和烏克蘭的用戶最近發(fā)現(xiàn)他們對 Infura 的訪問受到審查。雖然到目前為止這些強(qiáng)權(quán)僅限于特定地區(qū)，但如果這些接入點(diǎn)成為政府普遍控制加密貨幣的工具，以及這些接入點(diǎn)的企業(yè)家給予所青睞項(xiàng)目優(yōu)于其他項(xiàng)目的優(yōu)待，并普遍地從 Web3 中獲利，我們也不會對此感到驚訝。

零知識證明的影響

這些安全和隱私性問題都是技術(shù)問題。幸運(yùn)的是，零知識證明 (ZKP) 巧妙地解決了這些問題。在隱私方面，ZKP 允許用戶私密地向去中心化網(wǎng)絡(luò)共享信息，同時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過身份驗(yàn)證，為網(wǎng)絡(luò)提供安全保證。在安全方面，ZKP 可以保證用戶從網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)是真實(shí)的，無需信任第三方。

這同樣開啟了我們在 Web2 中的慣用模式，與應(yīng)用相互共享可信信息。但是 Web3 的去中心化同時(shí)消除了在 Web2 的中心化世界中常見的應(yīng)用背叛信任的可能性。

在隱私方面，我們可以思考 ZKP 在身份驗(yàn)證問題上的可能性。假設(shè)我們想創(chuàng)建一個(gè) NFT 集合，每個(gè)人最多只能擁有集合中的一個(gè) NFT。單純地照做使得用戶需要公開他們的身份。然而使用 ZKP，用戶可以展示其身份唯一性的證明，但無需透露他們的具體身份。在 Web2 環(huán)境中，則需要一個(gè)中心化實(shí)體來跟蹤用戶以確保其唯一性。在一般的 Web3 中，則要求用戶公開他們的身份和相應(yīng)的 NFT。而在帶有 ZKP 的 Web3 中，這可以完全私密地完成，且具有所有人們希望獲得的相同保證。

而在安全性方面，我們可以設(shè)想一個(gè)多數(shù)金融狀態(tài)是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問的加密貨幣世界。通過 ZKP 證明鏈上狀態(tài)，DeFi 用戶可以確信他們在網(wǎng)絡(luò)上看到的賬戶狀態(tài)與鏈上狀態(tài)真正匹配，從而保證了安全性。從用戶的角度來看，這類似于從 HTTP 到 HTTPS 的過渡，減去審查風(fēng)險(xiǎn)。

ZKP 的新功能不僅適用于向 Web3 開放 Web2 功能，它還將極大地?cái)U(kuò)展 Web3 可用的一系列新的可能性。以下是一些可構(gòu)建的 ZKP 增強(qiáng)應(yīng)用：

每個(gè)人可以擁有一組中的一個(gè) NFT允許推文作者以去中心化的方式從他們的推文中生成 NFT用戶可以在不透露他們擁有的特定 NFT 的情況下證明對 NFT 子集的所有權(quán)生成不可轉(zhuǎn)讓的 NFT 以識別現(xiàn)實(shí)世界或數(shù)字成就（如我是開源項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)者）Twitter 用戶能夠?yàn)?follower 創(chuàng)建 DAO解鎖 DAO 的匿名投票將現(xiàn)有財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)連接到加密世界以幫助引導(dǎo) DeFiZKP 提供的大量增強(qiáng)功能將是 Web3 的巨大突破，使得 Web3 提供比 Web2 更好的體驗(yàn)。當(dāng) Web2 在處理敏感用戶數(shù)據(jù)和隱私方面困難重重時(shí)，Web3 將通過 ZKP 取勝。它將解決中心化網(wǎng)絡(luò)用戶的最大痛點(diǎn)之一，并加速推動向 Web3 的遷移，超越我們在 DeFi、NFT 或其他新興浪潮的速度。簡而言之，如果我們想創(chuàng)建一個(gè)全新的、去中心化的互聯(lián)網(wǎng)，我們將需要安全性、規(guī)模性和隱私性 — 零知識技術(shù)是最佳解決方案。為什么是 2022

這就給我們提出了一個(gè)問題，為什么是現(xiàn)在？其中一個(gè)原因是 Web3 在過去 12 到 18 個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模增長，為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和開發(fā)創(chuàng)造了環(huán)境。

同時(shí)，當(dāng)下對零知識 (ZK) 來說是一個(gè)好時(shí)機(jī)，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備好應(yīng)用于這個(gè)領(lǐng)域。2020 年進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)使零知識能夠在 2021 年更廣泛地推出，使 ZK Rollups 作為擴(kuò)展的主要工具獲得廣泛關(guān)注。2021 年，ZKP 的驗(yàn)證和證明性能也得到了進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn) — Mina 的 SNARK Kimchi 相比去年提速 4 - 6 倍，同時(shí)保持其輕量而高效的證明大小。

繼 ZK 見證了以上密碼學(xué)發(fā)展之后，2021 年我們可以看到 ZK 可編程性產(chǎn)品的大量開發(fā)。ZK 可編程性意味著 ZK 超越了擴(kuò)容、zkRollups 或 zkEVM。下一步，我們將帶來更強(qiáng)大、充分利用 ZK 核心功能的 dapp，我們稱之為 zkApp。

2021 年，O(1) Labs 發(fā)布了 Mina zkApp 的早期版本。這是開發(fā)者第一次能夠通過廣泛使用的語言（ Typescript 等）編寫 ZK。O(1) 在不久前的 2021 年 12 月為 Mina 的 ZK 智能合約舉辦了第一次研討會和黑客馬拉松，今年還會有更多類似的計(jì)劃。在 Mina，我們看到了一個(gè)巨大的機(jī)遇，通過 ZK 的可編程性來釋放 ZKP 為開發(fā)者提供的所有潛力。

隨著 SnarkyJS 支持簡單的 ZK 編程，開發(fā)者已經(jīng)在使用它進(jìn)行構(gòu)建，并且 Mina 到 Ethereum 的 zkBridge 正在成型，不久后我們就會開始看到上述提到的所有 ZK 應(yīng)用示例都部署在 Web3 上。

無論是 Mina 推出第一批應(yīng)用，還是更多行業(yè)更廣泛地采用 ZK 技術(shù)，ZK 都將在 2022 年加入 Web3 DAPP。

2022 及以后的其他相關(guān) zk 預(yù)測

加密領(lǐng)域的 ZK 時(shí)代已經(jīng)開始，它將對 Web3 產(chǎn)生巨大影響。我認(rèn)為今年我們還會見證以下事情：

隨著 Web3 的起飛，我們將看到用戶對隱私和安全的需求越來越大。ZKP 將成為最有前景的工具，幫助用戶掌控自己的數(shù)據(jù)并有選擇地共享個(gè)人信息。這將帶來用戶再一次向 Web3 的大規(guī)模遷移，并進(jìn)一步削弱基于 Web2 的網(wǎng)絡(luò)。ZK 應(yīng)用將首先在最明顯的領(lǐng)域推出：投票和私人身份管理以及 rollup 將在這一發(fā)展中發(fā)揮重要作用。至少有一個(gè) zkEVM 將在年底前發(fā)布 beta 版至少有一家大型科技公司將宣布與 ZKP 展開相關(guān)合作 — 現(xiàn)在對產(chǎn)品來說還為時(shí)過早，但團(tuán)隊(duì)組建或重大研究工作將會展開。除此之外，我們還看到了更廣泛地推出 ZKP 時(shí)間表成為當(dāng)下關(guān)注的焦點(diǎn)。在重新回顧之后，我預(yù)測我們會看到它按如下時(shí)間線展開：2020 以前 — 奠定技術(shù)基礎(chǔ)2020 — 底層密碼學(xué)達(dá)到了功能的臨界點(diǎn)2021 — ZKP 應(yīng)運(yùn)而生，并清楚了解它們將如何作出突破（參見去年的預(yù)測）2022 — 隨著 ZKP 開始成為差異化產(chǎn)品、擴(kuò)展和其他方面的重要組成部分，顛覆開始并起飛2023/2024 — 隨著 ZKP 成為產(chǎn)品增長的主要組成部分，顛覆全面展開2024/2025 — 利用 ZKP 和 ZKP 平臺的應(yīng)用占主導(dǎo)地位2025/2026 — ZKP 和 ZKP 驅(qū)動平臺的普遍化最后的一些想法

隨著零知識證明和加密技術(shù)成為構(gòu)建可擴(kuò)展、保護(hù)隱私和安全的 Web3 主流，我們將有機(jī)會構(gòu)建真正賦予用戶權(quán)力的技術(shù)。

幸運(yùn)的是，我們在 Web3 中看到了以價(jià)值為產(chǎn)品執(zhí)行目標(biāo)的愿景。我們可以看到加密貨幣已經(jīng)完成了一些壯舉，例如從 PoW 向 PoS 的轉(zhuǎn)變。隨著加密貨幣對世界造成更深遠(yuǎn)的影響，我們期待實(shí)現(xiàn)更多成就。在 Mina，我們很高興能夠繼續(xù)推動這種由參與者驅(qū)動的文化，并期待與我們的社區(qū)一起建設(shè)未來。