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(jīng)學(xué)習(xí)過，在使用私鑰／公鑰體系時(shí)，永遠(yuǎn)不應(yīng)該暴露私鑰，因?yàn)槿魏潍@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(guī)密碼在大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫中都存儲為哈希（Hash），而不是明文。這里哈希指一個(gè)函數(shù)，會把一個(gè)輸入轉(zhuǎn)換成另一個(gè)唯一的字符串?dāng)?shù)據(jù)，從而掩飾或隱藏原始數(shù)據(jù)。

在哈希函數(shù)中，實(shí)際上幾乎不可能從哈希函數(shù)創(chuàng)建的惟一字符串反推出原始數(shù)據(jù)。例如，系統(tǒng)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(shù)字的組合，即使知道哈希算法并使用強(qiáng)大的算力，也無法倒推出原始密碼“HappyLearningZKP”。重要的是，哈希函數(shù)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(gè)網(wǎng)站將我們的密碼存儲為0x8d7 3022c3e12c1c41d5bdbeb0bac5574b814301c5353fc72b135a09ccc764f0f，那么當(dāng)我們輸入“HappyLearningZKP”時(shí)，該網(wǎng)站可以通過對其哈希，并與存儲在數(shù)據(jù)庫中的哈希值進(jìn)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(wǎng)站不會存儲我們的明文密碼，但我們?nèi)匀恍枰ㄟ^一個(gè)安全通道與網(wǎng)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(wǎng)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(jìn)一步：證明以前的那個(gè)你就是現(xiàn)在你說的這個(gè)你？

總體來說，這種方法代表了當(dāng)今大多數(shù)行業(yè)驗(yàn)證信息的方式——需要提供信息來驗(yàn)證它，需要重新執(zhí)行計(jì)算來驗(yàn)證它是否完整地正確執(zhí)行。比如，如果銀行想批準(zhǔn)一筆從我們的賬戶到另一賬戶的電子匯款，銀行必須在轉(zhuǎn)賬前檢查你的賬戶，來確認(rèn)你的賬戶中有足夠的錢，以此證明我們不是在花費(fèi)你實(shí)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(fā)的其他身份證明。

而在另一些情況下，不需要知道知識的細(xì)節(jié)就可以檢查結(jié)果。例如，供應(yīng)商甲的出價(jià)是否高于供應(yīng)商乙？供應(yīng)商乙不應(yīng)該看到供應(yīng)商甲的出價(jià)，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(jià)。這時(shí)，通過零知識證明的方式，監(jiān)管或?qū)徲?jì)機(jī)構(gòu)可以得知，供應(yīng)商甲的出價(jià)低于供應(yīng)商乙。

這就是零知識證明：一方（證明者）能夠向另一方（驗(yàn)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。