STE:一文比較不同證明方案：理解ZK證明系統的優缺點_stepn幣總量

原文作者：Hill.bit 

零知識證明的概念大家耳熟能詳，但具體到技術細節可能很多人都一頭霧水。

零知識和證明實際上是 2 個名詞，證明方案是零知識協議安全假設的基本組成部分。 在本文中 Hill.bit 將通過解釋多種不同的證明方案以及它們的優缺點，來幫助更多人理解 ZK 證明系統。

在零知識證明系統中，有三個實體參與：設置者、證明者和驗證者。不同的證明方案會以各種方式影響它們的行為，從而影響效率、安全性和整個系統的性能。

設置者階段生成 ZK 系統所需的必要參數和公鑰。證明方案會影響設置者階段的復雜度、計算、通信以及它是受信任的還是無需信任的。證明者生成一個證明，證明其掌握了一個秘密輸入的信息，而無需透露該信息。證明方案影響證明者的計算時間、內存需求和證明大小，從而影響通信和存儲需求。驗證者檢查證明的有效性。證明方案會影響驗證時間、內存需求以及向證明請求的數量和復雜度。 這里有三種不同類型的證明方案。

Ark Invest分析師：美國有可能在全球加密生態中失去領先地位:金色財經報道，Ark Invest分析師Yassine Elmandjra周一在一份報告中寫道，美國有可能在全球加密生態中失去領先地位，讓位于阿聯酋、韓國、澳大利亞和瑞士等國家。在分析中，Elmandjra指出該國的加密貨幣流動性顯著下降。Elmandjra表示，美國的加密貨幣生態系統曾經被成熟可靠的機構所占據，現在面臨著一個空白，這可能會使其他機構投資者的興趣暫時擱置，交易公司Jane Street和Jump Trading已經減少了參與美國國內市場。

美國的比特幣交易量從3月份的每天200億美元下降了75%至上周的約40億美元。上周比特幣在Binance.US的價格比其他交易所高出600美元，這表明美國的價格發現能力較弱。在美國，監管的不確定性似乎正在阻礙加密領域的現有公司和新進入者。[2023/5/23 15:19:50]

線性 PCPs + 僅線性編碼：

對沖基金Winton Group正在招聘加密貨幣量化研究員:9月7日消息，總部位于倫敦的對沖基金Winton Group在LinkedIn上發布的招聘頁面顯示，其正在招聘一名加密貨幣量化研究員，以“支持公司的加密貨幣系統交易策略的發展”。這或暗示它將加入其他重量級投資者的行列，希望在快速增長的數字資產市場中站穩腳跟。據悉，Winton Group由億萬富翁量化投資者David Harding于2007年成立。[2022/9/7 13:14:28]

利用線性概率可檢驗證明（PCPs）和線性運算；

提供強零知識屬性；

生成最短的證明；

需要受信任的設置；

Web3板球游戲Cricinshots完成種子輪融資，Antler India領投:8月24日消息，Web3 板球游戲 Cricinshots 宣布完成種子輪融資，Antler India 領投，但具體金額暫未披露。Cricinshots 由游戲開發師 Harsh Savergaonkar 和設計師 Aditya Kasibhatla 于 2021 年創立，旨在為下一代游戲玩家和板球迷重新定義游戲體驗，讓用戶可以永久擁有他們的游戲物品。（businessworld）[2022/8/24 12:46:12]

以前的改進主要集中在減少證明者時間上。

線性 PCPs 是一種證明系統，其中驗證者通過查詢少量證明來檢查語句的有效性。術語“線性”指驗證者的查詢是證明的線性函數。

STEPN創始人：調整收入分配為不實消息，白皮書內容沒有實質性改變:5月28日消息，STEPN 聯合創始人 Yawn Rong 在社交媒體上針對今日“STEPN 更改白皮書，調整收入分配”一事進行回應。Yawn Rong 表示：“4% 的 Royalty Fee 在 NFT 領域向來是屬于創作者的，最早的鞋子 NFT 創作者就是 STEPN 團隊，之后有跟亞瑟士（ASICS）合作的 NFT，這部分就屬于 STEPN 團隊與亞瑟士官方共享，未來我們會引入更多 Realm，增加更多創作者。本次調整白皮書，STEPN 團隊在白皮書的 Change Log 中有明確的公示，且白皮書中從始至終都是 2% 的交易手續費中不低于 5% 的收益會用于回饋生態，并沒有改變任何實質性內容。”

據統計，Stepn目前每日交易費用凈利潤為200-500萬美元，月收入高達1億美元。[2022/5/28 3:47:30]

僅線性編碼是一種加密技術，用于隱藏信息，僅允許對隱藏數據進行線性操作。這可以確保數據隱私同時使某些計算得以執行。

多項式 IOPs + 多項式承諾方案：

利用代數結構；

通常比基于線性 PCP 的系統更高效；

支持通用/不受信任的設置；

允許定制電路；

以前的改進主要集中在提高驗證者效率上。

多項式交互式預言機證明（IOPs）是一種證明系統，其中證明者和驗證者在多個回合中交換消息。證明者生成預言（對多項式的承諾）并將其提供給驗證者。

驗證者在特定點查詢預言機，而證明者以相應的多項式評估響應。多項式方案承諾多項式而不透露有關多項式本身的信息。

與線性 PCPs + 僅線性編碼相比的效率提高來自于：

更好地利用代數結構；

更高效的證明生成/驗證；

壓縮多項式表示；

批處理驗證技術

然而，多項式 IOPs + 多項式承諾方案存在以下缺點：

更復雜的設計和實現；

特定目的的加密假設；

不同的性能權衡，例如可并行性。

折迭方案：

允許遞歸證明組合；

實現嵌套證明以提高效率和可擴展性；

快速且易于并行化的證明者；

之前的改進主要集中在構建遞歸 SNARKs 上。

遞歸證明組合可以降低驗證者的計算和內存需求，這在像區塊鏈這樣的應用中特別有用。證明聚合可以減小最終證明的大小和驗證時間，但生成這樣的證明可能對證明者的計算要求更高。 與多項式 IOPs + 多項式承諾方案相比，折迭方案的效率提高來自于：

證明聚合；

改進的可擴展性；

更快的驗證時間。

折迭方案的潛在缺點包括：

定制化的加密假設；

增加證明者的計算時間和內存開銷；

適用性可能因用例而異 。

總之，線性 PCPs + 僅線性編碼提供強大的零知識屬性和最短的證明長度，但它們需要受信任的設置，并且與其他類別相比在效率上具有局限性。

多項式 IOPs + 多項式承諾方案通過更高效的證明生成和驗證過程，在效率上比線性 PCPs + 僅線性編碼有顯著改進，但設計和實現可能更為復雜。

折迭方案在效率和可伸縮性方面表現出色，得益于遞歸證明組合，這在區塊鏈應用中尤其有用。但是，證明者的計算時間和內存開銷可能會增加，并且其適用性可能因使用情況而異。

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