3.1　拋磚引玉：初識零知識證明

3.1.1　為什么會有零知識證明？

前面已經學習過，在使用私鑰／公鑰體系時，永遠不應該暴露私鑰，因為任何獲得私鑰的第三方都能夠解密其獲得的每一條加密消息。下面來考慮一種情況：

常規密碼在大部分數據庫中都存儲為哈希（Hash），而不是明文。這里哈希指一個函數，會把一個輸入轉換成另一個唯一的字符串數據，從而掩飾或隱藏原始數據。

在哈希函數中，實際上幾乎不可能從哈希函數創建的惟一字符串反推出原始數據。例如，系統可以使用keccak256哈希算法，將密碼“HappyLearningZKP”哈希為0x8d73 022c3e12c1c41d5bdbeb0bac5574b814301c5353fc72b135a09ccc764f0f。

看看這種字母和數字的組合，即使知道哈希算法并使用強大的算力，也無法倒推出原始密碼“HappyLearningZKP”。重要的是，哈希函數在定義上是決定性的，這意味著相同的輸入總是會得到相同的輸出。因此，如果一個網站將我們的密碼存儲為0x8d7 3022c3e12c1c41d5bdbeb0bac5574b814301c5353fc72b135a09ccc764f0f，那么當我們輸入“HappyLearningZKP”時，該網站可以通過對其哈希，并與存儲在數據庫中的哈希值進行比較，來檢查我們是否輸入了正確的密碼。

在上面的情景中，請注意：雖然網站不會存儲我們的明文密碼，但我們仍然需要通過一個安全通道與網站共享密碼，這樣才能證明你知道你的正確密碼。

如果可以向網站證明我們知道正確的密碼，而又不必向它共享或透露該密碼，那不是更好嗎？或者再進一步：證明以前的那個你就是現在你說的這個你？

總體來說，這種方法代表了當今大多數行業驗證信息的方式——需要提供信息來驗證它，需要重新執行計算來驗證它是否完整地正確執行。比如，如果銀行想批準一筆從我們的賬戶到另一賬戶的電子匯款，銀行必須在轉賬前檢查你的賬戶，來確認你的賬戶中有足夠的錢，以此證明我們不是在花費你實際不擁有的錢。同樣，如果你想證明自己的身份，你必須提供你的社會安全號碼或政府簽發的其他身份證明。

而在另一些情況下，不需要知道知識的細節就可以檢查結果。例如，供應商甲的出價是否高于供應商乙？供應商乙不應該看到供應商甲的出價，同樣，很可能雙方都不想向客戶以外的第三方披露自己的出價。這時，通過零知識證明的方式，監管或審計機構可以得知，供應商甲的出價低于供應商乙。

這就是零知識證明：一方（證明者）能夠向另一方（驗證者）證明，自己擁有某一條特定的信息，而又無須披露該信息是什么。