通过有趣例子及证书认证过程深入理解零知识证明的概念

技术概述

零知识证明在当下加密领域意义重大。基于非对称加密与数字签名的证书认证类似零知识证明的实践。验证者不必知晓CA证书详情。就能验证对方下一级证书由CA签发。这项技术使人在加密数据中进行检索、比较等操作。不用解密数据就能获得正确结果

同态加密范围证明是一项创新。它属于数字的零知识证明技术。在不泄露具体数字值的情况下。能够得出数字范围。进而验证交易是否有效。这极大地提升了数据处理及验证的安全性。让交易能在更具隐私性的环境中开展。

非交互式零知识证明

非交互式零知识证明方案通过算法设置、证明以及验证来界定。比如params=Setup()，在输入安全参数之后，会输出ZKP算法系统参数。该方案让证明过程得到简化，证明者和验证者无需进行实时交互。

它在不少场景中都挺有用。它能节省双方的时间。它还能节省双方的精力。它能让验证过程变得更高效。在网络环境复杂的时候。或者双方难以实时沟通的时候。它会展现出独特的优势。它避免了验证延误。这是因为交互不及时等问题导致的验证延误。

交互式证明有自身价值，虽说它不像非交互式那样方便。比如说，当证明人只想让特定的验证者进行验证的时候，就能够采用这种方式。不过，证明人和验证者都必须在线。而且，对每个验证者都要执行相同的计算。

func transaction() error {
        addrA := calcAddr(userdata.PubKey)
	setup := &sdk_client.BaseSetupImpl{
		ConfigFile:      conf,
		ChannelID:       channelid,
		OrgID:           orgid,
		ConnectEventHub: false,
		ChainCodeID:     idchaincode,
	}
	if err := setup.Initialize(); err != nil {
		fmt.Println("fail to init sdk: ", err.Error())
		return errors.New("fail to init sdk: " + err.Error())
	}
        setup.ChainCodeID = txchaincode
	transRec := sdk_client.TransRecord{}
	resps, err := sdk_client.Query(setup, "QueryBalance", [][]byte{[]byte(addrA)})
	if err != nil {
		fmt.Println("Fail to query balance of sender: ", err.Error())
		return err
	}
	err = json.Unmarshal(resps[0].ProposalResponse.GetResponse().Payload, &transRec)
	if err != nil {
		fmt.Println("fail to unmarshal balance result: ", err.Error())
		return err
	}
       var pubKeyB string
	setup.ChainCodeID = idchaincode
	resps, err = sdk_client.Query(setup, "QueryPubkey", [][]byte{[]byte(addrB)})
	if err != nil {
		fmt.Println("Fail to query pubkey of receiver: ", err.Error())
		return errors.New("Fail to query pubkey of receiver: " + err.Error())
	}
	pubKeyB = string(resps[0].ProposalResponse.GetResponse().Payload)
	fmt.Println("Get B's ID successfully")
	cipherBalanceAKeyA := transRec.Balance
	txInfoSer, err := pswapi_sdk.PrepareTxInfo(cipherBalanceAKeyA, tx, userdata.PubKey, pubKeyB, userdata.PriKey, propwd)
	if err != nil {
		fmt.Println("fail to prepare tx info: ", err.Error())
		return errors.New("fail to prepare tx info: " + err.Error())
	}
	setup.ChainCodeID = txchaincode
	_, err = sdk_client.Invoke(setup, "Transfer", [][]byte{[]byte(addrA), []byte(addrB), []byte(txInfoSer)})
	if err != nil {
		fmt.Println("Invoke Transfer error for user: ", addrA, err.Error())
		return errors.New("Invoke Transfer error for user: " + addrA + err.Error())
	}
	return nil
}

这种方式确保了验证具有针对性。只有特定的验证者能够参与。比如说在一些机密交易验证里。证明人能够只准许特定合作伙伴进行验证。这保证了信息不会向外扩散。增强了信息的保密性。

func (t *TransChaincodeDemo) transfer(stub shim.ChaincodeStubInterface, args []string) pb.Response {
   AddrA := args[0]
   AddrB := args[1]
   txInfo := args[2]
   if strings.Compare(AddrA, AddrB) == 0 {
      logger.Error("A' addr is the same B'Addr")
      return shim.Error("A' addr is the same B'Addr")
   }
   transRecA, err := stub.GetState(AddrA)
   if err != nil {
      return shim.Error("Failed to get state")
   }
   if transRecA == nil {
      return shim.Error("Entity not found")
   }
   var transRecAStruct = TransRecord{}
   err = json.Unmarshal(transRecA, &transRecAStruct)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to unmarshal user's trans record")
      return shim.Error("fail to unmarshal user's trans record")
   }
   transRecB, err := stub.GetState(AddrB)
   if err != nil {
      return shim.Error("Failed to get state")
   }
   if transRecA == nil {
      return shim.Error("Entity not found")
   }
   var transRecBStruct = TransRecord{}
   err = json.Unmarshal(transRecB, &transRecBStruct)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to unmarshal user's trans record")
      return shim.Error("fail to unmarshal user's trans record")
   }
   cipherBalanceAKeyABlock := transRecAStruct.Balance
   cipherBalanceBKeyBBlock := transRecBStruct.Balance
   newCipherBalanceA, newCipherBalanceB, newCipherTxA, newCipherTxB, err := pswapi_cc.ValidateTxInfo(txInfo, cipherBalanceAKeyABlock, cipherBalanceBKeyBBlock)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to validate trans information")
      return shim.Error("fail to validate trans information")
   }
   transRecAStruct.Balance = newCipherBalanceA
   transRecAStruct.TX = newCipherTxA
   transRecAStruct.TXType = "P"
   AvalbytesUpdate, err := json.Marshal(transRecAStruct)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to marshal balance update info")
      return shim.Error("Marshal Error")
   }
   err = stub.PutState(AddrA, AvalbytesUpdate)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to store state: ", err.Error())
      return shim.Error(err.Error())
   }
   transRecBStruct.Balance = newCipherBalanceB
   transRecBStruct.TX = newCipherTxB
   transRecBStruct.TXType = "R"
   BvalbytesUpdate, err := json.Marshal(transRecBStruct)
   if err != nil {
      logger.Error("fail to marshal balance update info")
      return shim.Error("Marshal Error")
   }
   err = stub.PutState(AddrB, BvalbytesUpdate)
   if err != nil {
      return shim.Error(err.Error())
   }
   return shim.Success([]byte("Success"))
}

zk - SNARK算法

zk - SNARK是一种有创新性的算法。它代表Zero - knowledge succinct non - interactive arguments of knowledge。意思是证明过程不会泄露隐私数据。并且验证简洁。验证过程不需要大量数据传输。算法简单。

它能在证明声明是真的时候，不把隐私信息泄露出去。它能证明某人掌握着秘密，却不会暴露这个秘密。在保护数据隐私这件事上，它是一把很有力的“保护伞”。它让数据拥有者在证明自身信息真实的同时，充分保护了敏感信息。

应用场景

零知识证明应用场景广泛。在匿名可验证投票里，选民投票时不用透露身份。并且能保证计票结果真实有效。在数字资产安全交换中，可以隐藏交易双方信息。还能隐藏交易金额。

安全远程生物识别认证在验证身份时不会泄露生物特征。在安全拍卖中，它能保护竞拍者出价信息，使竞拍者更放心地参与。这些场景展现了零知识证明在不同领域保障安全和隐私的能力，推动了各行业的信任与发展。

与区块链融合

区块链和零知识证明天生适配。区块链能被视作多方验证交易有效性的平台。比如说转账。爱丽丝转20块钱给鲍勃。这时候会生成一对Spending key和Paying Key。它们用来证明交易归属。还能保护交易安全。

验证完成后会隐藏交易内容。也会隐藏身份。还会隐藏行为。会混淆交易输入。这让验证者难以监测。这种融合给区块链交易提供了更高级别的安全保障。使得区块链在金融等领域的应用更可靠。也更广泛。

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