一文比較不同證明方案：理解ZK證明系統的優缺點_OPS:CPS

原文作者：Hill.bit 

零知識證明的概念大家耳熟能詳，但具體到技術細節可能很多人都一頭霧水。

零知識和證明實際上是 2 個名詞，證明方案是零知識協議安全假設的基本組成部分。 在本文中 Hill.bit 將通過解釋多種不同的證明方案以及它們的優缺點，來幫助更多人理解 ZK 證明系統。

在零知識證明系統中，有三個實體參與：設置者、證明者和驗證者。不同的證明方案會以各種方式影響它們的行為，從而影響效率、安全性和整個系統的性能。

設置者階段生成 ZK 系統所需的必要參數和公鑰。證明方案會影響設置者階段的復雜度、計算、通信以及它是受信任的還是無需信任的。證明者生成一個證明，證明其掌握了一個秘密輸入的信息，而無需透露該信息。證明方案影響證明者的計算時間、內存需求和證明大小，從而影響通信和存儲需求。驗證者檢查證明的有效性。證明方案會影響驗證時間、內存需求以及向證明請求的數量和復雜度。 這里有三種不同類型的證明方案。

目前使用加密貨幣抵押品的期貨未平倉合約比例仍處于歷史低位:金色財經報道，Glassnode數據顯示，目前使用加密貨幣抵押品的期貨未平倉合約的比例仍處于歷史低位。諸如比特幣或以太坊等加密抵押品本質上更加不穩定，因為相關抵押品價值的波動會放大去杠桿化事件。因此，在過去兩年里，衍生品抵押品結構的健康狀況有了極大的改善。[2023/5/13 15:01:07]

線性 PCPs + 僅線性編碼：

利用線性概率可檢驗證明（PCPs）和線性運算；

提供強零知識屬性；

生成最短的證明；

需要受信任的設置；

以前的改進主要集中在減少證明者時間上。

Aptos Labs投資印度社交媒體應用Chingari:金色財經報道，Aptos Labs對印度社交媒體應用程序Chingari進行了股權投資。Chingari是一款擁有500萬日活躍用戶的短視頻應用程序，將使Aptos成為其首選的Layer1區塊鏈。Chingari新版應用程序將于2023年第二季度初上線。[2023/2/9 11:55:27]

線性 PCPs 是一種證明系統，其中驗證者通過查詢少量證明來檢查語句的有效性。術語“線性”指驗證者的查詢是證明的線性函數。

僅線性編碼是一種加密技術，用于隱藏信息，僅允許對隱藏數據進行線性操作。這可以確保數據隱私同時使某些計算得以執行。

印度執法局對Wazirx主管進行了搜查，凍結了其價值6.467億盧比的銀行資產:8月5日消息，印度執法局對Wazirx加密貨幣交易所主管進行了搜查，凍結了其價值6.467億盧比的銀行資產。（金十）[2022/8/5 12:04:50]

多項式 IOPs + 多項式承諾方案：

利用代數結構；

通常比基于線性 PCP 的系統更高效；

支持通用/不受信任的設置；

允許定制電路；

以前的改進主要集中在提高驗證者效率上。

多項式交互式預言機證明（IOPs）是一種證明系統，其中證明者和驗證者在多個回合中交換消息。證明者生成預言（對多項式的承諾）并將其提供給驗證者。

羅杰斯：美國的衰退“或者已經開始，或者很快開始:7月12日消息，美國知名投資大師羅杰斯認為，美國的衰退“或者已經開始，或者很快開始”。(金十)[2022/7/12 2:07:46]

驗證者在特定點查詢預言機，而證明者以相應的多項式評估響應。多項式方案承諾多項式而不透露有關多項式本身的信息。

與線性 PCPs + 僅線性編碼相比的效率提高來自于：

更好地利用代數結構；

更高效的證明生成/驗證；

壓縮多項式表示；

批處理驗證技術

然而，多項式 IOPs + 多項式承諾方案存在以下缺點：

更復雜的設計和實現；

特定目的的加密假設；

不同的性能權衡，例如可并行性。

折迭方案：

允許遞歸證明組合；

實現嵌套證明以提高效率和可擴展性；

快速且易于并行化的證明者；

之前的改進主要集中在構建遞歸 SNARKs 上。

遞歸證明組合可以降低驗證者的計算和內存需求，這在像區塊鏈這樣的應用中特別有用。證明聚合可以減小最終證明的大小和驗證時間，但生成這樣的證明可能對證明者的計算要求更高。 與多項式 IOPs + 多項式承諾方案相比，折迭方案的效率提高來自于：

證明聚合；

改進的可擴展性；

更快的驗證時間。

折迭方案的潛在缺點包括：

定制化的加密假設；

增加證明者的計算時間和內存開銷；

適用性可能因用例而異 。

總之，線性 PCPs + 僅線性編碼提供強大的零知識屬性和最短的證明長度，但它們需要受信任的設置，并且與其他類別相比在效率上具有局限性。

多項式 IOPs + 多項式承諾方案通過更高效的證明生成和驗證過程，在效率上比線性 PCPs + 僅線性編碼有顯著改進，但設計和實現可能更為復雜。

折迭方案在效率和可伸縮性方面表現出色，得益于遞歸證明組合，這在區塊鏈應用中尤其有用。但是，證明者的計算時間和內存開銷可能會增加，并且其適用性可能因使用情況而異。

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