零学问证实怎样打造简约的区块链？_数字货币

[2021-02-10 16:13:16] 来源：编辑：wangjia 点击量：

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导读： 陈凯丰：对2020年美联储货币政策的展望可以说2019年以来美联储发生很多政策转向，接近于180度转向。很多人都写过关于零学问证实（ZKP）的技术文章。我近来也在文章中对比了新的通用zk-SNA

陈凯丰：对2020年美联储货币政策的展望

可以说2019年以来美联储发生很多政策转向，接近于180度转向。

很多人都写过关于零学问证实（ZKP）的技术文章。我近来也在文章中对比了新的通用zk-SNARKs。我发明科普ZKP运用的文章很少。ZKP的用处不仅仅是庇护隐私，其功用多样，可以从新定义区块链的运作体式格局。

简约的区块链，从GB到KB

区块链可以变得很大，跟着区块数目的增添不停增进。区块链就是如许设想的，我们已接受了这个现实。然则，Coda近来推出的测试网差别。起首，Coda的区块链是牢固大小的，不会越来越大。其次，它的大小只需22KB，相当于80年代的典范家用电脑Commodore 64或ZX Spectrum的容量。Coda与传统区块链一样平安，以至可以说比传统区块链更平安。越来越多的项目很快都将推出相似但更多功用的“简约区块链”。如许的区块链是怎样运作的？

曾建立过区块链节点的人都相识这类痛楚：同步一个节点须要几个小时以至几天的时候。很多区块链太大了，以至于磁盘空间和带宽需求超出了大多数人的家用电脑。这是致使中间化的部份缘由。即使是像以太坊如许盛行的区块链也只需约莫10000个节点。个中大部份托管在AWS上，仅由少数实体具有。区块链并不像很多人以为的那样去中间化。
为何同步区块链须要这么长时候？有两个缘由。第一个缘由很明显：下载凌驾几百个G的数据须要一段时候。其次，区块链须要在下载后举行考证，由于歹意节点大概向你发送了毛病的数据。
要考证区块链，必需从创世区块入手下手：实行第一笔生意业务并确认盘算的状况即是下载的状况。再到下一笔生意业务，直到搜检了区块链中的一切生意业务。这很浪费时候；不计其数的节点都阅历了这个历程。
这是必要的，由于在传统盘算中，考证盘算是不是准确的唯一要领是从新举行盘算。这关于小范围的盘算来讲很好，然则关于一些要消费大批时候的盘算来讲就不太好了，比方区块链的例子。
ZKP提高效力和带宽有一种要领可以在不从新做盘算的情况下用更低的本钱考证盘算效果：即零学问证实（ZKP），个中zk-SNARKs多是最着名的。
具体要怎么做呢？我们要讲区块链重放函数重写为zk-SNARK。zk-SNARK将输出两个东西：原始输出（就像原始的重放函数一样）和一个小的数学证实，证实效果是经由准确盘算的。这个证实可以小到200字节（是的，小于1KB）。
不须要一切（以至多个）盘算机来实行重放函数。一台盘算机可以建立证实，其他盘算机可以在它们以为适宜的任何时候举行考证。不管原始盘算消费多长时候（以至是小时、天或年，都没有关联），考证都只需几毫秒。证实可以经由过程U盘在网上宣布，以至可以印在T恤上。
假如歹意节点更改了余额，则证实将与效果不婚配，其他考证者都将谢绝该状况。假如歹意节点更改了zk-SNARK代码，那末效果也将被谢绝。（另有第三个参数，一个公然同享的字符串，它也将证实与zk-SNARK代码联络在一起。假如更改了代码，证实和同享字符串将不婚配，考证者将谢绝该效果。）
我们不再须要重做高贵的盘算，也不再须要下载区块链（由于我们已有了区块链存在和有用的数学证实）。你只须要当前状况（比方末了一个区块）和一个简朴的证实，即当前状况是有用的区块链的一部份，并消费几毫秒的时候来考证效果。
递归组合考证一个证实很快，然则建立一个证实呢？时候并不牢固，而且与传统盘算比拟，它在盘算和内存方面的效力要低很多。现实上，虽然zk-SNARK版本的重放函数听起来不错，但在实践中它并非一个很好的解决方案。它将消耗大批的内存，以至比本来的非zk-SNARK重放函数更慢。
但另有另一个更好的解决方案。经由过程一些技能，我们可以运用递归的zk-SNARK。运用递归，我们没必要重新考证区块链，然则我们可以在之前的状况上构建，这要快很多。注重，递归的zk-SNARK不如非递归的zk-SNARK高效，然则近来的zk-SNARK组织已取得了庞大的提高。
递归zk-SNARK程序运用之前的状况、属于之前状况的证实和新生意业务作为输入。它考证之前的状况（运用供应的证实）并搜检新状况中的生意业务是不是有用。假如答案是一定的，它将输出新的状况和一个证实。
一旦新的状况和证实被分发到收集中，一切节点都可以抛弃之前的状况，而不会发生任何负面影响。新节点只须要下载最新的状况和证实。这就是为何Coda可以有一个牢固大小的区块链。
在我们的上一个例子中，只需一个节点会建立一个新的区块和证实。明显，同一个节点不一定须要产出每一个区块。比方，可以从很多节点中随机挑选一个节点（运用可考证的随机函数，节点以至可以随机挑选本身，而不会做弊）。我们可以做得更好。我们可以将区块产出逻辑划分为多个zk-SNARK。
终究的效果是，区块生产者不须要保存完全的区块链汗青，它只须要之前的状况。所占容量到底有多小呢？一个一般的Coda节点只须要22 KB来存储证实、当前状况和Merkle途径。只需22 KB，节点可以考证全部区块链、查询余额和建立生意业务。但要生成区块，对节点的请求更多：它须要之前状况的完全余额Merkle树。Merkle树的大小取决于钱包的数目。假如Coda的钱包和以太坊一样多，那末Coda区块生产者约莫须要1 GB。以太坊上最小的全节点容量是（停止2019年12月）230 GB。一个庞大的差别。

经由过程这类体式格局，收集有了更多的活泼节点，从而增强了去中间化，并为与区块链交互的程序打开了很多新的大概性，而不须要像Infura或Metamask如许的解决方案。考虑到99%的新用户在装置Metamask之前就落空耐烦了，这大概会发生庞大的影响。

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比特币； https://www.btcmoney.cc/detail/63729.html