ZKVerse : 零知識證明的簡單介紹

這項技術最近作為解決以太坊擴容的關鍵解決方案之一出現，被認為將使以太坊網絡能夠容納新一批的10億用戶。不過，零知識的前景和它的神秘性一樣，還有待驗證。在這個系列文章中，我們將用通俗易懂的語言為你全面解讀有關這項技術的信息。

Polygon 是一個無與倫比的前沿零知識研究集合地：Polygon Hermez、Nightfall、Polygon Miden 和新宣布的Polygon Zero。 ZKVerse 將為這些項目內部的專業知識提供系列文章，包含最新的一線實踐經驗，同時也將便於非專業讀者閱讀。我們將介紹核心概念，解釋技術的發展方向，預期會產生什麼樣的影響以及何時產生。但讓我們從最基本的開始：什麼是零知識，為什麼應該被關注？

在過去的幾年裡，以太坊社區最緊迫的問題是如何提高網絡的能力，以處理更多的交易。

DeFi 和NFTs 中新應用的爆發給網絡帶來了擁堵和gas 費的飆升。解決方案是將計算移到所謂的Layer 2 ，這是一個集合術語，特指存在於以太坊主網之外但仍然依靠它來保證安全性的擴展方案。而這裡就有零知識發揮其魔力的地方。

零知識證明是一種證明方式，用來證明你知道什麼，但不透露你知道的具體是什麼或你通過何種方式知道。在密碼學設置中，這意味著有人（證明者，Prover）需要證明他們知道什麼，其他人（驗證者，Verifier）需要驗證“證明者知道”為真。

假設Bob 要求Alice證明她知道某個繪本人物在哪個繪本的哪個具體位置。 Alice 同意了，但不想告訴Bo b 該繪本人物具體在繪本的第幾頁的哪個位置，或者不想讓Bob 知道她是如何找的。 Alice 可以通過複製包含該人物的頁面，把該人物剪掉以拿給Bob 證明她知道。

這就是簡言之的零知識證明，由麻省理工學院的一群研究人員在1989 年提出這一概念，但其背後的科學非常複雜，直到最近它還被認為是“月球數學（moon math）” 。三十年後的今天，這個概念正被應用於解決區塊鏈面臨的一些的挑戰，如：可擴展性、安全性和隱私。我們正在見證零知識方案的寒武紀大爆發，每一種零知識方案都有自己的優點和潛在的應用。

Rollups 是建立在以太坊之上的Layer 2 協議。之所以被稱為Rollups 是因為它將大量用戶的單筆轉賬'卷' 為一個整體的交易打包到一個區塊中。這種將計算移至鏈外的方式有助於減少以太坊的擁堵，並減少用戶的整體gas 成本。雖然Rollups 仍然需要支付費用以在以太坊上記錄成“卷”的交易，但每筆交易的成本會非常便宜，因為這個整體交易的費用是由許多用戶共同支付的。

在ZK Rollup 中，一個智能合約處理並驗證所有的交易在鏈外有效。該有效性證明（validity proof）被公開記錄在鏈上，在以太坊區塊中永不抹滅。另一種主要的Rollup 被稱為Optimistic，因為它假設所有交易都是正確合規的，並依賴於稱為欺詐證明（fraud proofs）的挑戰。

隨著這些障礙被克服，ZK Rollups 將成為模塊化區塊鏈架構的重要組成部分，模塊化區塊鏈被認為這是Web 3.0 基礎設施的未來。 Polygon 相信，零知識加密技術將是我們未來幾年的核心資產。