零知识证明---简易版

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前言：

现实生活中，我们出行必不可少要带上身份证，因为买票住酒店统统都需要。小小的一张身份证卡，即包含了个人的所有信息，也具有法律效应。因此它对每个社会人很重要，也因为有太多隐私，我们也总担心它丢掉或被盗。但是现在有了区块链技术，再配合零知识证明的运用，或许可以解决我们的困扰。因为不懂什么是零知识证明，所以查阅了一些文章帮助自己理解。下面这篇文章我觉得比较通俗易懂，特翻译出来，如果你也对零知识证明感兴趣，希望能为你的理解助力。

原文标题：A zero knowledge proof for Where’s Wally

https://medium.com/swlh/a-zero-knowledge-proof-for-wheres-wally-930c21e55399

By Patrick Woodhead

原文翻译如下：

在区块链世界里，零知识证明--这一话题有很高的热度。

比如：智能合约可以用零知识证明来隐去一个合约到底是怎样被触发的，而只是披露一个事实--就是这个合约已实现了。

So,零知识证明到底是什么呢？

A zero knowledge proof is a protocol between two parties, a prover and a verifier, where the prover, who makes some claim, can convince the verifier that their claim is valid, whilst revealing nothing more than the validity of their claim.

是不是晦涩难懂呢？

与其逐句解释，不如用一个有趣的故事来说明，等你再回头读这段话时，也许你就能理解了。

零知识证明的故事背景大多是这样的：

1，有一个很难解决的问题

2，对问题的陈述

在我讲的这个故事里，包含了：

1，问题：Where’s Wally（Wally在哪？）

2，对问题的陈述：一张专门的Where’s Wally拼图

角色

好吧，下面是我们故事的主角。首先是Peggy，the prover（证明者）

证明者Peggy喜欢提出论断。自然了，她期望人们都相信她的推断是有效的。但是这也给她带来了困扰，因为她不想泄露她推断的细节，不想为了证明什么就把她辛苦掌握的知识透露出去。

在我们故事里，Peggy的论断是这样的：I have found Wally in the above Where’s Wally puzzle.（我已经在wally在哪的拼图里找到了Wally的位置）

我们故事里的另一个主角是Vitcor, the verifier（验证者）

他喜欢听到Peggy的论断，但他更喜欢确信Peggy没有糊弄他，因为他可不想自己像个傻瓜似的被耍。

于是他想知道Peggy是否真的在拼图里找到Wally的位置了。

So.....

也就是说证明者Peggy提出了知道Wally在哪的论断，并且向Victor，验证者炫耀。

按传统验证的方式，有一个很明显的方式可以让Peggy来验证她的论断。那就是她只需要在拼图上指出Wally的位置就可以了。这样一来，验证者Victor就会完全相信Peggy没有说谎了。但是，Peggy（证明者）并不喜欢以这种方式来验证，因为这样的话，Victor就轻易知道拼图中Wally的位置了。

零知识证明的方法阐述

如果证明者Peggy不相信验证者Victor，或者不想泄露她的秘密知识。如果验证者Victor也知道在哪里找到Wally，那么Peggy解决问题用的知识就没什么价值了。当然，Peggy更不希望他离开后欺骗其他人说是他自己找到了Wally的位置。

因此，她就想，我是否仍然可以说服验证者Victor：我知道拼图里Wally 的位置，却不用透露Wally 的位置信息吗？我能否以零知识说服他？

SO, 证明者Peggy需要隐藏的是什么呢？

对于任何零知识证明来说，最好先想想验证者Victor已经掌握的信息是什么。

本故事里，验证者Victor已经掌握的信息有：

1，Wally在拼图中某个位置。

2，Wally可能在拼图中的任一位置。

因此，当Peggy向Victor展示她的解决方案时，Peggy只需要遮挡住Wally可能在拼图中占据的所有其他可能位置，。只要Peggy传达出的信息没有超出Victor已知信息范围，她就会很高兴。所以她提出了以下方案（或协议）。

协议

证明者Peggy出去找了一张黑色卡片，长宽至少是Where’s Wally拼图的两倍。然后她在卡片的中间切出一个Wally形状的洞。

然后，她将Where's Wally拼图（放在一张纸上）粘贴到黑色卡片的背面，以便拼图上的Wally正好卡在卡片中间Wally孔上。重要的是，验证者Victor，他站在黑色卡片前面，无法看到Wally在拼图中以外的部分，即便Peggy正在把它往卡片上贴。但是，一旦Peggy解决了这个难题，Victor就可以肯定他没有被欺骗，因为如果Peggy不知道Wally在哪，她就不可能通过这个洞展示Wally。（显然，Peggy可以用一些狡猾的手段来欺骗Victor，例如，在她的口袋里藏着打印出来的Wally图像，但让我们假设所有这些方法Victor都已考虑了。）因此，当验证者Victor通过洞看到Wally时，他相信证明者Peggy的说法是有效的（协议的这种属性在学术上被称为soudness正确性）

Peggy也很高兴。由于黑色卡片足够大，所以当她将拼图粘贴到黑色卡片背面时，不管Wally在拼图中哪个位置，都不会透过黑色卡片被看到。

因此，这个协议满足了证明者Peggy的愿望：她能让验证者Victor知道她的验证结果（学术上叫完整性），同时也没向Victor披露超过他已知的关于Wally的信息（学术上称为零知识）。

Peggy已经验证了她论断的有效性，并且是以零知识的方式，也就是零知识证明。

此时你若重读最上面那段英文，是不是好理解多了。

零知识证明在现实中如何被运用？

回到我们开始的地方，智能合约要求某人要满足条件A或B或C，才能执行合约。但“履行者”可能不希望透露他们确实满足这些条件中的哪一个。也许这些信息很敏感。

那么，这类似于将Where’s Wally拼图分成与Wally大小相同的N个盒子，Peggy运用零知识证明她知道Wally在哪个盒子中：盒子1或盒子2或盒子3或...或盒子N 。

对用零知识证明的智能合约，验证者们能看到合同可以被执行了，但不会知道更多信息了，除了他们事先已经知道的。

为什么有人希望隐藏满足合约被触发的信息呢？也许是因为它涉及了Peggy的身份信息，签名或是其它她个人敏感的隐私。

点评：

零知识证明就是向别人验证一个结果，只能对方看到那个正确的答案，至于验证过程中用到的方法或步骤统统不告诉。就好比证明能做出XX菜的就是真正的厨师，于是那个厨师只需要把那到菜端到你面前给你吃就行了，至于怎么做出来的统统保密，不给人看到。当然个人觉得这种方式能有效，也在于证明者和验证者都很诚实且相信对方，重要的是验证者接受这种验证方式。

好吧，希望你也理解零知识证明了，不用给我发好人勋章，哈哈哈哈。。。

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