撰文： Haotian
在黑山EDCON大會中V神系統闡述了以太坊網絡在擴容、隱私、安全等方面存在的技術挑戰，最終得出結論未來10年zk-SNARK將與區塊鏈一樣重要。 V神不遺餘力推的zk-SNARK到底是什麼？ zk-SNARK技術到底能解決哪些當下區塊鏈疑難雜症？接下來的Thread，我來拋磚引玉大家一起探討下。
SNARK全稱為( succinct non-interactive argument of knowledge)即簡潔非交互式知識論證，其核心是通過數學算法來構建一個證明系統，使得驗證者在不了解原始數據的情況下驗證數據本身的正確性。其實現過程涉及可驗證電路、橢圓曲線密碼學原理、哈希函數、加密算法等複雜技術，在此不贅論過多細節。
由於SNARK可以把原始數據壓縮為一個極小的證明來驗證其輸入數據的正確性，加之zk零知識的技術基礎，使得zk-SNARK可以在區塊鏈擴展性、隱私性、安全性等方面大展拳腳。特別是2018年以太坊啟用了馬卡洛夫隨機演算法(MAST)後，zk-SNARK可以直接融入到以太坊系統中來解決以太坊網絡當下的瓶頸問題。
這正是為何，原生於StarkNet的zk-STARK 技術雖然可處理更複雜的計算問題（避免量子計算攻擊等），但zk-SNARK卻被寄予了更大厚望。尤其是大家困惑的一些區塊鏈悖論在換上zk-SNARK的底層後都可以有效解決，比如：保護隱私潛在的黑客洗錢問題，social recovery逃不開的中心化機構干涉問題等等。
先說擴展性。 zk-rollup技術高度領先於op-rollup，是一套以太坊二層的終局解決方案。 op先默認一切交易樂觀化，提交上鍊後再進行7天的fraud欺詐證明挑戰期，而zk則可以直接基於數學算法快速、安全地確保每一筆上鍊的交易都具備合法性。 （具體請參考此前的一篇Thread ）
這裡zk-SNARK解決了以太坊擴展性的一個悖論問題，擴展性和中心化的矛盾。雖然op-rollup解決方案實際落地場景更成熟一些，但其在排序器sequencer，optimistic樂觀挑戰驗證的過程中卻還是有中心化的潛在風險的。我們當然可以“樂觀”，但最終要實現絕對意義去中心化的rollup，還必須得SNARK不可。
再來看隱私性。基於現有區塊鏈技術語境，我們發展隱私技術會陷入一個邏輯悖論，隱私最終為黑客做嫁衣不成？但若基於zk-SNARK，就可以做一套Proof of innocence（POI）方案，在保障用戶通過隱私出入金的同時，又規避不法分子用來作惡。具體而言，可以將POI技術應用到Tornado類似的協議當中；
POI技術給每個用戶提供了基於區塊鏈狀態歷史記錄和私鑰生成的數字指紋，當黑客試圖通過Tornado的混幣交易池洗錢時，若他提供的出金請求地址和入金地址相矛盾（私鑰不同），就會被攔截並退回到原始的混幣地址中。等於黑客的不明資產無法通過混幣系統逃避追踪了；
當然，還可以像V神演講中所指的那樣，直接構建exclusion list默克爾樹，相當於給Tornado協議加入了一個黑名單機制。正常用戶的入金不在list之內就可以生成無辜證明進而正常使用Tornado，反之則恰恰相反。加黑名單雖然有效，但有中心化風險，個人認為阻撓出入金私鑰不一致的交易更有意義一些；
最後再說說第三方party抗審查悖論（安全性）問題。 Social Recovery功能毫無疑問是區塊鏈大規模應用(Mass Adoption必定要走的路，但從前兩天ledger開放此功能遭受的社區抗議就不難看出， Recovery不可能建立在Third party是中心化的前提下。 而zk-SNARK技術恰好可以解決這個問題。
簡單來說，當用戶生成多個私鑰分片時，可以將碎片加密並使用zk-SNARK證明系統來生成證明，然後將證明分配給可信的機構或朋友。若用戶私鑰遺失，可請求第三方提供碎片數據證明，然後使用zk-SNARK來驗證這些證明的準確性，進而實現了不透露私鑰分片就可social recovery的功能。
以上內容被充分理解後，就不難看出zk-SNARK技術對於區塊鏈系統的重要性了，它可以解決擴展性和中心化、隱私性和作惡，安全性和抗審查等種種以太坊網絡當下發展悖論問題。所以V神說zk-SNARK10年後會和區塊鏈一樣重要，沒準以太坊未來也會zk-SNARK化，嗯，zk-SNARKS Rule Everthing Arround Me。
感謝@TommyDeng_DAO第一時間對黑山V神大會演講內容的概括，以及大量精彩的配圖。以上技術思考僅拋轉引玉開放性思考，歡迎大家拍磚討論。
