隱私壹直被加密貨幣社區視為壹項寶貴的特性。隱私是實現可替代性的前提，而可替代性是廣泛使用貨幣的必要條件。同樣，大多數加密資產持有者也不希望他們的持倉和交易歷史完全公開。在眾多旨在為區塊鏈提供隱私保護的密碼學技術中，zk-SNARK和zk-STARK證明是兩個值得關註的例子。
zk-SNARK代表零知識簡潔非交互式知識論證，zk-STARK代表零知識簡潔透明知識論證。zk-SNARK證明已被用於Zcash、摩根大通的區塊鏈支付系統，以及作為安全認證客戶端與服務器的方式。雖然zk-SNARK取得了顯著進展並被廣泛采用，zk-STARK則被認為是協議的新改進版本，解決了許多zk-SNARK的缺點。
本文將教妳如何向孩子解釋零知識協議，並介紹零知識協議的用途。
zk-SNARKs
Zcash是第壹個廣泛應用zk-SNARK的項目。其他隱私項目如Monero采用環簽名等技術，實際上是給交易雙方制造了壹層“煙霧彈”，而zk-SNARK則從根本上改變了數據共享的方式。Zcash的隱私來源於交易可以保持加密狀態，但仍通過零知識證明被驗證為有效，因此執行共識規則的節點無需了解每筆交易的全部數據。值得壹提的是，Zcash的隱私功能默認並不啟用，需要用戶手動設置。
零知識證明允許壹方向另壹方證明某個陳述為真，而不透露除該陳述真實性以外的任何信息。參與雙方通常稱為證明者和驗證者，他們所持有的秘密信息稱為見證。該證明的主要目的是在雙方之間盡可能少地泄露數據。換言之，零知識證明能證明某人擁有某項知識，卻不揭示該知識的具體內容。
在SNARK的縮寫中，“簡潔”（succinct）表示這些證明體積較小且可快速驗證。“非交互式”（non-interactive）意味著證明者與驗證者之間幾乎無需多次交互。早期的零知識協議通常需要雙方反復通信，因此稱為“交互式”證明。而非交互式證明只需交換壹次證明。
目前，zk-SNARK證明依賴於證明者和驗證者之間的初始可信設置，即需要壹組公共參數來構建零知識證明和私密交易。這些參數就像遊戲規則，編碼在協議中，是證明交易有效的必要條件之壹。但這也帶來了潛在的中心化問題，因為參數通常由少數人制定。
雖然初始可信設置是目前zk-SNARK實現的基礎，研究者正努力尋找其他方案，以降低對信任的依賴。該設置階段防止偽造花費，因為如果有人掌握了生成參數的隨機數，就能偽造出看似有效的假證明。Zcash中這階段稱為參數生成儀式。
“知識論證”（Arguments of Knowledge）表示zk-SNARK在計算上是健全的，意味著不誠實的證明者幾乎無法在沒有知識（見證）的情況下成功欺騙系統。這種特性稱為健全性，假設證明者計算能力有限。
理論上，計算能力足夠強的證明者可偽造證明，這也是量子計算機被認為是zk-SNARK和區塊鏈系統威脅的原因之壹。
零知識證明驗證快速，數據量遠小於普通比特幣交易，這為zk-SNARK技術在隱私保護和擴容方面的應用開辟了道路。
zk-STARKs
zk-STARK由以色列理工學院教授Eli-Ben Sasson創造。作為zk-SNARK的替代方案，zk-STARK通常被認為更高效，取決於實現可能更快且成本更低。但更重要的是，zk-STARK不需要初始可信設置（因此“T”代表透明的Transparent）。
技術上，zk-STARK依賴於碰撞抗性哈希函數等更簡潔的密碼學方法，不需要復雜且計算成本高昂的數論假設，也因此避免了量子計算機攻擊的潛在風險。
換言之，zk-STARK的密碼學假設結構更簡單。不過，這項新技術也有壹個主要缺點：zk-STARK生成的證明體積比zk-SNARK更大。數據體積差異可能會限制其應用場景，但隨著技術不斷完善，這壹問題有望被解決。
總結
顯然，zk-SNARK和zk-STARK都滿足了人們對隱私日益增長的需求。在加密貨幣領域，這些協議具有巨大潛力，可能成為推動主流采用的突破口。希望通過本文，妳能更好地理解如何向孩子解釋零知識協議。
