頭條觀察 | 零知識證明在元宇宙中的應用潛力_ZKP:元宇宙

當世界上最大的科技公司之一Facebook于2021年更名為Meta時，元宇宙的概念正式進入大眾視野，這表明它正在當今世界的技術潮流。顯然，科學家所描述的元宇宙尚未成為現實，這是由于許多實際原因，包括網絡性能、計算能力和互操作性標準的限制。

一個完全實現的元宇宙最終將允許數據隱私和參與者使用3D化身以及他們的數字資產和特權穿越眾多數字世界所需的可擴展性。盡管目前存在限制，但許多科學家認為，這種虛擬空間的概念和需求將繼續增長。

零知識證明

“零知識證明”是另一個獲得更廣泛認可的術語。隨著零知識產業在未來12個月的蓬勃發展，“ZKP”一詞可能會贏得今年行業的高度關注。ZKP的概念是由麻省理工學院的三位研究人員在1980年代發明的，首次在他們的學術論文“交互式證明系統的知識復雜性”中描述。

零知識證明是一種協議，它允許稱為證明者的一方向另一方證明他們知道某條信息，而不會透露任何關于該信息的內容。也就是說，除了知道信息的證明之外，不會向驗證者透露其他信息。

直到2010年代中期，零知識證明只是密碼學的一個分支的總稱，被認為過于理論化且成本太高而無法實際使用。這在很大程度上要歸功于加密和區塊鏈領域的公司和協議，計算硬件、算法和軟件的進步使ZKP比早期的純理論時代更容易實現。目前雖然有許多類型的零知識證明，但它們的所有計算都依賴于大量數學計算的某種組合，包括多標量乘法、數論變換和哈希函數。

Bitdeer正在出售環保型比特幣挖礦私募基金:7月28日消息，據吳說獨家獲悉，Bitdeer正在出售環保型比特幣挖礦私募基金BGB（Bitdeer Green Bitcoin Fund），該基金的投資目標為通過在不丹擁有和運營比特幣挖礦產業來獲得回報，建設目標為600 MWs，預估總算力接近20EH/s。

BGB基金作為封閉式基金運作，存續期為6年（除非根據基金文件進行延期），最低投資額為500萬美元，第一期工程預計募資8000萬美元。早先比特小鹿與不丹政府的投資部門正在進行比特幣礦場的合作建設。[2023/7/28 16:04:39]

撇開數學不談，ZKP是一種證明你知道某事、擁有某事或做某事的方法，而不會透露有關某事的任何信息。這有能力徹底改變許多行業問題，特別是那些需要在網絡上共享私人信息的行業。它還允許對涉及私人數據的復雜問題進行“是-否”的回答。如今，零知識證明行業由Web3領域的公司主導，其中ZKP正在開發和用于許多用例。對于區塊鏈和元宇宙，ZKP有兩個基本應用：可擴展性和隱私性。

Web3、元宇宙和ZKP

以太坊質押總量近1600萬枚，77.4%質押ETH高于當前價格:1月5日消息，據Dune Analytics數據顯示，以太坊信標鏈質押總量達15,892,471枚ETH（約合198.59億美元），77.4%的質押ETH在質押的時候價格高于當前價，導致其質押者處于虧損狀態。[2023/1/5 10:23:01]

Web2是目前使用最廣泛的互聯網代稱。通過依賴中心化各方進行訪問和內容，Web2的用戶并不擁有自己的數據，幾乎每次在線交互都依賴于另一方來托管他們的內容、提供服務或存儲用戶信息、資產和價值。

Web3是一個基于區塊鏈的互聯網，強調數字資產和數據的自我托管。用戶擁有自己的內容并控制自己的互聯網使用。Web3的缺點是幾乎所有區塊鏈都是透明的，它們的分類賬是公共數據。為用戶提供透明度的相同機制也使隱私幾乎不存在。

元宇宙和Web3都可以被認為是Web2的繼任者。盡管元宇宙不需要以區塊鏈為核心，但預計元宇宙將使用許多相互關聯的技術，包括數字資產的所有權，其經濟幾乎肯定會由數字貨幣和不可替代代幣實現。

Aave創始人：Aave社區正準備在以太坊上部署Aave V3:金色財經報道，Aave創始人Stani Kulechov發推表示，“現在，Aave社區正準備在以太坊上部署Aave V3”。[2022/12/4 21:20:36]

零知識證明可用于實現元宇宙和區塊鏈的私人交易，解決Web3特征的開放透明分類賬問題，并允許元宇宙中的數據隱私。例如，用戶可以提供ZKP來證明他們擁有完成與另一個實體的交易所需的資金，而無需透露其帳戶余額或交易歷史記錄。

零知識證明還可以在與區塊鏈交互時或在元宇宙中使用化身時創建匿名帳戶。使用ZKP，用戶可以證明他們是帳戶的所有者，而無需透露他們的身份或其他個人信息。此外，零知識證明支持私人通信。雙方可以使用ZKP向對方證明他們是消息的預期收件人，而無需透露消息本身的內容。

區塊鏈和元宇宙都依賴于可擴展性的進步。區塊鏈的空間有限，因為它們旨在以去中心化和分布式的方式存儲數據，每個網絡參與者存儲整個區塊鏈的副本。因此，可以存儲在區塊鏈上的數據量受到網絡參與計算機上可用存儲空間量的限制。同樣，元宇宙需要一個縮放解決方案來連接構成統一元宇宙的許多世界和元星系。

英國加密交易平臺Archax完成2850萬美元A輪融資:金色財經報道，英國加密交易平臺 Archax 完成 2850 萬美元 A 輪融資，Abrdn 領投，Bitrock Capital、Blockchain Coinvestors 和 Tezos 基金會參投。Archax 是英國唯一一家獲得金融行為監管局許可的數字資產交易平臺，允許機構投資者托管和交易各種數字資產以及傳統證券。[2022/11/8 12:33:56]

零知識證明通過允許在不受信任的環境中進行計算來解決區塊鏈的擴展問題，只有他們的解決方案放在鏈上，以及ZKP證明計算是根據區塊鏈的規則完成的。ZKP可以為元宇宙做同樣的事情，允許托管元宇宙處理的系統將其計算卸載到委托環境，并在返回時證明其準確結果。

Web3的某些部分已經類似于元宇宙。由智能合約支持的去中心化自治組織等概念和結構允許希望參與合資企業的志同道合的人群進行透明的投票、部分所有權、數字主權和自決。不可替代代幣允許在區塊鏈上記錄和交易獨特的數字物品，同時由NFT所在的賬戶用戶完全擁有和控制。這些可組合的技術可能很快就會在元宇宙中用于交易化身或頭像皮膚、武器和服裝等物品，甚至可以訪問特殊活動或數字入場證等區域。

BIS：CBDC而非加密貨幣將成為未來貨幣體系的基石:金色財經報道，國際清算銀行（BIS）在其“?2022年度經濟報告”中用42頁的篇幅為全球貨幣體系的未來規劃了藍圖。根據BIS的說法，加密貨幣的結構缺陷使其不適合作為貨幣體系的基礎。相反，可以圍繞中央銀行數字貨幣 (?CBDC?) 建立貨幣系統，CBDC是中央銀行貨幣的數字表現形式。

在 BIS 未來貨幣體系藍圖中，CBDC 扮演著用于結算、轉賬和支付的穩定數字貨幣的角色。但 CBDC 項目在大多數主要經濟體仍處于早期階段。

BIS經濟顧問兼研究主管Hyun Song Shin表示，穩定幣，即與主權貨幣等資產價值掛鉤的加密貨幣，是加密世界正在尋找這樣的錨點。穩定幣試圖搭載中央銀行發行的真實貨幣的穩定性。（Coindesk）[2022/6/22 4:44:01]

區塊鏈游戲使用加密貨幣和NFT等Web3技術，以便玩家可以購買、出售或交易游戲內資產，并使玩家能夠以安全透明的方式擁有他們的游戲資產。到2027年，區塊鏈游戲市場將達到657億美元，高于2022年的46億美元。

Web3、構建它的公司以及支持它的工具可能支持許多能夠實現開放和連接的元宇宙的協議。同樣，支持Web2和Web3的互聯網通信協議可能會得到擴展，以實現管理持久3D世界之間可互操作連接的全球標準和協議網絡。

零知識革命

可訪問的ZKP已經可以徹底改變許多行業，其中一些與實現自由開放的元宇宙有關：

身份：人們可以在線向第三方驗證身份，而不會有信息泄露的風險。

金融：金融交易所可以在不泄露機密和專有信息的情況下驗證其償付能力。

投票：選票可以在電子選舉中驗證，同時保護選民的隱私并確保選舉的防篡改。

網絡安全：用戶可以登錄平臺，而無需向中心化驗證者透露密碼。

匿名所有權：數字資產、貨幣和其他財產可以在不泄露所有者身份的情況下擁有。

機器學習：允許機器學習算法的所有者說服其他人了解模型的結果，而無需透露有關ML模型本身的任何信息。

數據完整性：ZKP可以證明圖像、視頻和數據集是真實的，以打擊虛假信息。

ZKP在元宇宙中的作用

今天與元宇宙最相似的體驗是存在于Roblox、Minecraft和Fortnite等集成虛擬世界平臺中的多人游戲。這些IVWP是有史以來最大的三個虛擬世界，每個世界每天都有數千萬活躍玩家。然而，由于其生態系統的封閉性，這些游戲可以被認為是“元星系”而不是元宇宙。

運行多人游戲有兩種常見方法：

客戶端-服務器

點對點通用的客戶端-服務器體系結構要求服務器充當集中的權威服務提供程序。每個玩家將信息發送到服務器，服務器又與游戲的所有其他玩家共享此信息。

游戲設計的客戶端-服務器模型有幾個缺點，這些缺點與元宇宙中使用的這些模型背道而馳：

所有權：服務器擁有并維護所有游戲內資產；

費用：運行復雜的多人游戲引擎需要許多功能強大的服務器；

可擴展性：當服務器和玩家之間存在單點中繼時，當其他玩家參與游戲時，就會出現可擴展性瓶頸；

隱私：服務器是不受信任的第三方，知道每個玩家的行為；

點對點游戲架構解決了其中一些問題，但引入了另一個問題：作弊。玩家可以相互提供有關其游戲內狀態的不誠實信息，以顛覆游戲規則。ZKP可用于為每一步行動提供可公開驗證的證據，向各方發出信號，表明此舉在游戲規則內是合法的。

ZKP還可用于證明游戲內數字資產的所有權。這取代了服務器驗證游戲相關物品所有權的需要。

最后，ZKP可以解決游戲可擴展性問題，因為可以在一個證明中將多個動作或動作批處理在一起，從而減少計算開銷并使更多玩家能夠參與游戲。

在點對點游戲中引入零知識證明可能會使這種架構成為元宇宙的核心方面，因為這些改進通過消除對昂貴的中心化服務器的需求來顯著降低成本。這種增強的架構還允許共享虛擬空間中的更多參與者，每個參與者都通過使用可公開驗證的ZKP驗證其他玩家的操作來充當服務器。

根據定義，只有當元宇宙能夠支持大量用戶在同一時間和同一個虛擬地點經歷相同的事件時，它才會成為“元宇宙”。雖然元宇宙未來游戲架構的這一愿景需要每秒處理許多ZKP，但零知識硬件的增強功能接近于使這些現實成為可能。

麥肯錫在2022年年中對3400多名消費者和高管進行的一項調查顯示，到2030年，元宇宙有可能達到5萬億美元的市值。對于許多未來學家來說，元宇宙被設想為人類休閑、勞動和存在的平行世界。

有了ZKP，人們可以通過持有自己的私鑰來保護自己的真相：身份、金錢、財產和自由。當我們想到元宇宙時，我們傾向于將其視為一個地方。沉浸式數字世界成為我們生活的主要方式，它具有更充分實現的生命、自由、財產和真理。

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