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零知识证明 Learn by Coding:libsnark 入门篇

本文摘要:libsnark 是目前构建 zk-SNARKs 电路最重要的框架,在众多偷窥交易或隐私计算出来涉及项目间广泛应用,其中最知名当然要数 Zcash。Zcash 在 Sapling 版本升级前仍然用于 libsnark 来构建电路(之后才更换为 bellman)。从不滑稽地说道,libsnark 承托并增进了 zk-SNARKs 技术的首次大规模应用于,空缺了零科学知识证明技术从近期理论到工程构建间的遗缺。

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libsnark 是目前构建 zk-SNARKs 电路最重要的框架,在众多偷窥交易或隐私计算出来涉及项目间广泛应用,其中最知名当然要数 Zcash。Zcash 在 Sapling 版本升级前仍然用于 libsnark 来构建电路(之后才更换为 bellman)。从不滑稽地说道,libsnark 承托并增进了 zk-SNARKs 技术的首次大规模应用于,空缺了零科学知识证明技术从近期理论到工程构建间的遗缺。

期望通过本系列文章,所有开发者都能特地上手实践中,在短时间内很快入门 libsnark,一步步理解 libsnark 的基本概念,学会如何研发 zk-SNARKs 电路,已完成证明的分解和检验,最后将零科学知识证明应用于到现实业务中去。1. zk-SNARKs 和 libsnark 背景概述零科学知识证明,有可能是目前最不具应用于前景和想象力的密码学白科技。而 zk-SNARKs 正是一类零科学知识证明方案的全称,仅有称作 Zero-Knowledge Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge。

这一名字完全包括了其所有技术特征,即可以在不泄漏任何其他信息的前提下证明一个命题的正确性,并且最后分解的证明具备简洁性(Succinct),也就是说最后分解的证明充足小,并且与计算出来量大小牵涉到,是一个常数。用白话说道就是,你理论上可以在不曝露任何隐私的情况下向其他所有人证明某件事,并且分解的证明体积较小,校验成本很低,与必须证明的内容计算出来量牵涉到。听得一起真是过于幸福了!zk-SNARKs 能应用于到很多场景,比如隐私维护、区块链配套、可验证计算出来等。本文不讲解 zk-SNARKS 和零科学知识证明的理论细节,不熟知或想要了解理解的同学可读者其他文章或论文。

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如 Vitalik 写出的关于 zk-SNARKs 知名的三篇博文。https://medium.com/@VitalikButerin/quadratic-arithmetic-programs-from-zero-to-hero-f6d558cea649https://medium.com/@VitalikButerin/exploring-elliptic-curve-pairings-c73c1864e627https://medium.com/@VitalikButerin/zk-snarks-under-the-hood-b33151a013f6或者读者向程@HUST写出的「深入浅出零科学知识证明之zk-SNARKs」,还有东泽写的「浅谈零科学知识证明之二:结尾无交互证明(SNARK)」。当然也青睐注目安比实验室「探寻零科学知识证明」系列和「从零开始自学 zk-SNARK」系列,网卓新闻网,以及从安比实验室确保的「零科学知识证明自学资源汇总」中查询更加多资料。「深入浅出零科学知识证明之zk-SNARKs」:https://www.yuque.com/u428635/scg32w/edmn74「浅谈零科学知识证明之二:结尾无交互证明(SNARK)」:https://mp.weixin.qq.com/s/623bceLkCjgtFHB6W3D0oA「探寻零科学知识证明」系列:https://sec-bit.github.io/blog/2019/07/31/zero-knowledge-and-proof/「从零开始自学 zk-SNARK」系列:https://sec-bit.github.io/blog/2019/12/25/learn-zk-snark-from-zero-part-one/「零科学知识证明自学资源汇总」:https://sec-bit.github.io/blog/2019/11/07/zkp-learning-resources/工程构建背后的理论基础是近年来(特别是在是 2013 年以来)零科学知识证明尤其是 zk-SNARKs 方向的一系列最重要论文。

如以下最知名的数篇:· [GGPR13] Quadratic span programs and succinct NIZKs without PCPs , Rosario Gennaro, Craig Gentry, Bryan Parno, Mariana Raykova, EUROCRYPT 2013· [PGHR13] Pinocchio: Nearly Practical Verifiable Computation , Bryan Parno, Craig Gentry, Jon Howell, Mariana Raykova, IEEE Symposium on Security and Privacy (Oakland) 2013· [BCGTV13] SNARKs for C: Verifying Program Executions Succinctly and in Zero Knowledge , Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Daniel Genkin, Eran Tromer, Madars Virza, CRYPTO 2013· [BCIOP13] Succinct non-interactive arguments via linear interactive Proofs , Nir Bitansky, Alessandro Chiesa, Yuval Ishai, Rafail Ostrovsky, Omer Paneth, Theory of Cryptography Conference 2013· [BCTV14a] Succinct non-interactive zero knowledge for a von Neumann architecture , Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Eran Tromer, Madars Virza, USENIX Security 2014· [BCTV14b] Scalable succinct non-interactive arguments via cycles of elliptic curves , Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Eran Tromer, Madars Virza, CRYPTO 2014· [Groth16] On the Size of Pairing-based Non-interactive Arguments , Jens Groth, EUROCRYPT 2016libsnark 的开发者们亦是这个领域内顶尖的学者或研究牛人,如 Eran Tromer 堪称以上多篇论文的联合作者。


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