zk-SNARKs与Filecoin网络的零知识证明密码学工

最近，Protocol Labs研讨团队发布了zk-SNARKs for the World网站（https://research.protocol.ai/sites/snarks/）。这个网站介绍了在Filecoin网络上整合零常识证明密码学所完结的作业。这些尽力已持续三年，已让Filecoin成为现在最大的zk-SNARK布置网络，而且每天生成了600万到700万个零常识证明。

zk-SNARKs对Filecoin网络的价值
为了让Filecoin网络上的存储供给者持续为用户供给服务（并在进程中赚取报答），他们有必要定期证明自己在链上持续存储其所许诺存储的数据。将他们放在零常识证明的关系中理解的话，这些存储供给者就成为了证明者（provers）。

这个公式的另一边就是全节点，他们负责为整个Filecoin网络保护共识。这些节点期望保证数据被存储、保护和保管好，而没有忽略或损坏。这些参加方——验证者（verifiers）有必要能保证存储供给者对数据被妥善存储所给出的证明是真实的。这要求在数据易手时，存储供给者和节点之间有一种方式的通讯。

对每一个区块来说，这个进程是（将是）对资源要求很高的。今天，个体的存储供给者为验证存储所需求证明的数据是海量的，而且随着时刻推移只会增加。Filecoin网络的区块时刻是30秒，为了维持这个区块时刻并允答应扩展的方法，网络需求一个能供给快速、高效和强健的验证进程的解决方案。

了解zk-SNARKs
对Filecoin网络来说，zk-SNARKs提升了网络可扩展性和功率，这是通过极大地降低各方验证存储的时刻来实现的。这对维持Filecoin的30秒区块时刻很重要。

对存储供给者来说，zk-SNARKs降低了他们证明存储所需求传输的数据量，从而降低了在网络上供给其服务的本钱。

zk-SNARKs实践
为了在Filecoin上验证存储，会涉及到两个证明：仿制证明——Proof of Replication (PoRep)和时空证明——Proof of Spacetime (PoSt)。在仿制证明中，存储供给者需证明他们正存储一份数据或信息的共同副本。仿制证明只会产生一次，这是在用户和存储供给者达到开端存储买卖提议且数据首次被存储供给者存储时产生的。每一个被链上记载的仿制证明包含了10个独立的SNARKs证明，它们一起证明了该进程是通过概率挑战而正确完结的。

另一方面，时空证明用于证明存储供给者随着时刻推移依然持续存储原始的数据，而没有被操纵或损坏。当一个存储供给者刚开端同意为用户存储数据时，他们有必要以FIL的方式投入质押品。假如存储供给者在这个协议中心的任何时点无法供给时空证明，他们会被惩罚并可能损失部分或一切的FIL抵押品。

在证明者（prover）和验证者（verifier）的链上互动中，它们同意数据已被正确地存储和保护，那么这就是一个证明（proof）。如前所述假如缺乏让这些证明足够小和高效的解决方案，它们就会占有大量的网络带宽并为存储供给者和矿工带来很高的运作本钱。不过假如通过运用zk-SNARKs来生成证明，那么所生成的证明就会很小，验证进程也会非常快（因而就很廉价了）。例如，一般要占有几百KB来验证的证明能够运用zk-SNARKs来压缩到192字节。前面已经提到过，每一个仿制证明包含了10个SNARKs，这就意味着它只会占有1920字节（10*192字节）。

zk在Filecoin的曩昔和未来
从10月份的发布开端，Filecoin网络对zk-SNARKs的运用就已经上线了。零常识证明长时间是Filecoin网络的一部分，也会持续被证明是网络未来演化的关键一环。随着越来越多的数据在Filecoin上被存储、保护和访问，生态体系需求持续供给高效、合算和安全的验证解决方案。零常识证明是Filecoin网络的游戏规则改动者，将复杂的验证流程的巨细降低到原始体积的一小部分，而没有影响安全性、可信性或信心。

Protocol Labs研讨团队已长时间投入了Filecoin网络上的零常识证明作业。他们的尽力已为网络供给了关键的功率解决方案。随着新的验证体系的出现，团队会持续为未来的Filecoin网络施行最有功率的解决方案。

来历：IPFS银狐智跃云核算

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