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乌镇·Findora联合创始人Ben Fisch:Supersonic(超音速)如何在零知识证明家族中脱颖而出

Supersonic的证明大小非常小,验证快,而且其不需要可信设置,是一种非常有竞争力的零知识证明技术方案

11月8日下午,由主办的“2019世界区块链大会·乌镇”继续进行,在分论坛“技术改变世界:区块链底层基础设施”上,斯坦福大学计算机科学系博士、密码学专家、Findora CTO Ben Fisch发表了《金融和零知识证明系统的透明度:Supersonic – 一次超音速的突破》主题演讲。

Ben Fisch在会上表示,比特币、以太坊以及Libra的隐私性都很糟糕,而想要同时兼顾隐私和可审计性,可使用零知识证明方案来解决,其对比了几种零知识证明方案,包括SNARKs、STARKs、Groth16、Bulletproofs以及他们所使用的Supersonic。据Ben Fisch表示,Supersonic的证明大小非常小,验证快,而且其不需要可信设置,适合各种复杂度的隐私交易。

以下是Ben Fisch现场演讲内容,经整理。

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我叫Ben Fisch,我讲的是金融和零知识证明系统的透明度,我是Findora公司的联合创始人。我们知道金融其实一直存在,我们也看到金融行业有数据孤岛的现象,所以当你把金钱存在账户中,你并不知道他们把你的钱用到哪里,你没有方式证明你存在银行的钱会发生什么样的故事。

我们也看到过去有金融上的欺诈案例,这些欺诈金融案例就出现了数据孤岛的问题。

而我们相信,区块链将会在未来为金融机构带来更多的应用。

我可以把所有的资产放到一个透明的,让所有的客户都可看到的方式和方法上。

我们在整个过程当中不需要有任何的审计员来进行账本的审计,我们只需要知道源头的数据是正确的,并且区块链的数据是不可篡改的,那么整个数据就是可用的。

而对于我们的隐私保护来说,这同时也需要合规性,我们需要客户的信任。

当我们说到关于全球的账本时,我们首先可以看到一些应用,比如说比特币,但是比特币的问题是它没有任何隐私性。

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如图左所示,我们通过研究表明追踪比特币交易容易实现的。同时因为比特币的产生,现在整体的追踪已变成一个商业化的行为。这就是为什么说比特币对于商业应用而言,其实它并不那么适用,因为每个人都可以在比特币平台看到不同交易的参与方。

而现金交易,它是最原始的交易方式,其优缺点分别如下:

  1. 它非常难以追踪,同时它是分散型的;
  2. 但它的缺点是非常贵,你需要把它印刷出来,同时它也要求物理的相互作用,它不是全球性的,也不可以被审计,你必须要面对面交易才可以使用它们。

同时我们看到,我们以前总是要在隐私性和可审计性等问题上做权衡,但随着目前区块链新技术的突破,我们就可以看到以上的这些缺点可被极大地限制。

另外,关于隐私的保护,我们认为Libra没有什么意思,大家什么都能看到。像支付宝、微信,它们对公众来说是保护隐私的,但对服务器而言就没有什么隐私可言了。

 

如何在隐私和公共审计之间做一个很好的平衡?

 

一方面在公共账本上它又有很好的隐私保护,但同时又可以进行公共的审计。我们可以用零知识证明来做这样的一种安排,比如说我们在比特币上,它就没有什么隐私保护,大家什么都能看到。但如果我们要保护隐私,我们就可以使用加密算法,就是说我们不知道具体的金额是多少,但是我们还是能够对它进行证明。这样的话,我们就可以对它进行审计,以及在隐私之间建立很好的保护。在这里,我们可以通过零知识证明的方法来保护隐私。

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可以看到这是我们和核审员之间,来证明它的答案是正值。我们可以看到核审员不知道X是多少,但是他知道它是正的,他也知道我们肯定是知道的。在这里还可以做成非交互式的零知识,他们只需要传递一个答案就可以了,我们这里就需要一些公众的参数,可以看到Victor会去检查π,看看它对不对,然后通过一个很简单的答案,他就确信X是正的。

我们提一下SNARK,它是一个非常有效、快速的零知识证明,有时候需要非常简洁的答案就够了。我们在核算的时候,算的非常快,而且数据很小。

我们看到零知识证明可以帮我们带来很多保护隐私的功能,比如说从保密的金钱汇款,还有资产的管理。

说到合约的时候,我们可以评估合约的资质来证明合约的可效性。比如说我们可以证明这个投资基金有偿付能力,或者整个账户在公链上有加密的价值。我们还可以证明我们的资产是在白名单上,我们可以避免挪用,等等。

 

零知识证明家族的对比,Supersonic脱颖而出

 

我们再来简单分析一下几大零知识证明方案的特点。比如说Groth16,它非常小、非常快,但它需要可信设置。还有STARKs,放在区块链上基本上不可用,因为它太大了,但它比较快。还有Bulletproofs,我们可以看到它的证明比较短,而且有很好的隐私保护,但它比较慢,因此它可能不适用于特别复杂的证明,但是它特别适用于复杂程度中等的交易。我们也用了不少Bulletproofs,比如说交易的时候要隐藏金额,我们就可以用Bulletproofs。但如果要证明他是否有偿付能力,就不能用Bulletproofs了。

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可以说用Supersonic(超音速)零知识证明来证明特别复杂的参数,我们可以在几毫秒之内完成。

这就是Supersonic(超音速),可以说这是第一个非常短的,而且不需要可信设置的零知识证明方案。

中等复杂的交易,我们可以用Bulletproofs,而我们现在所使用的Supersonic,不管交易是否复杂,都是适用的。

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