写在前面
伴随着区块链的技术发展,零知识证明(ZKP,ZeroKnowledger
Proof)技术先后在隐私和Layer2扩容领域得到越来越多的应用,技术也在持续的迭代更新。从需要不同的TrustSetup的
ZKP,到需要一次TrustSetup同时支持更新的ZKP,再到不需要TrustSetup的
ZKP,ZKP算法逐渐走向去中心化,从依赖经典NP问题,到不依赖任何数学难题,ZKP算法逐渐走向抗量子化。
我们当然希望,一个不需要TrustSetup同时也不依赖任何数学难题、具有抗量子性的ZKP算法也具有较好的效率和较低的复杂度,它就是REDSHIFT。
REDSHIFT
《REDSHIFT:TransparentSNARKsfromListPolynomial
ZachXBT宣布反击黄立成起诉不到12小时,已收到超50万美元的加密捐赠:金色财经报道,“麻吉大哥”黄立成今日宣布起诉“链上侦探”ZachXBT,后者宣布反击并发起捐赠,目前包括Coinbase Cloud协议负责人Viktor Bunin、加密安全公司CertiK、余弦、孙宇晨在内的加密社区成员都给予了支持,根据Nansen追踪捐赠地址数据显示,该“0x6eA1”开头的捐赠地址已收到ETH、USDC、USDT、TUSD等代币捐赠,截至目前总价值达到524,298.43美元。[2023/6/17 21:44:02]
CommitmentIOPs》,从名字可以可出,它是基于List多项式承诺且具有透明性的SNARK算法。算法本身和PLONK
有大部分的相似之处,唯一不同的是多项式承诺的原语不同。下面先简单的通过一张表格来展示REDSHIFT和PLONK
加密货币借贷机构Nexo在波兰财政部注册为VASP:12月8日消息,加密货币借贷机构Nexo官方宣布已在波兰财政部注册为虚拟资产服务提供商 (VASP),获得此项批准将使得Nexo能在波兰提供与虚拟货币和法定货币的交易中介业务,并提供客户账户、托管和交易管理相关服务。[2022/12/8 21:31:51]
算法的异同之处,具体如下:
因此,只要对PLONK算法有深入了解的读者,相信再理解REDSHIFT算法,将是一件相对简单的事。ZKSwap团队在此之前已经对PLONK算法进行了深入的剖析,我们在文章《零知识证明算法之PLONK---电路》详细的分析了
PLONK算法里,关于电路部分的详细设计,包括表格里的《Statement->Circuit->
加密市场总市值回升至1.1万亿美元上方:金色财经报道,最近数据显示加密市场总市值已升至1.1万亿美元,本文撰写时为1,101,462,228,888美元,24小时涨幅4.6%。[2022/7/20 2:25:07]
QAP》过程,并且还详细描述了PLONK算法里,关于“PermutationCheck”的原理及意义介绍,文章零知识证明算法之PLONK
---协议对PLONK的协议细节进行了剖析,其中多项式承诺在里面发挥了重要的作用:保持确保算法的简洁性和隐私性。
我们知道,零知识证明算法的第一步,就是算术化,即把prover
要证明的问题转化为多项式等式的形式。如若多项式等式成立,则代表着原问题关系成立,想要证明一个多项式等式关系是否成立比较简单,根据
区块链碳交易公司BlueSphere Carbon拟融资1000万美元:金色财经报道,区块链碳交易公司BlueSphere Carbon宣布推出碳交易平台,旨在利用区块链技术彻底改变碳信用交易并计划募集1000万美元资金。BlueSphere Carbon 表示,区块链技术现在碳交易领域发挥着越来越重要的作用,可以在验证过程中消除所谓的“重复计算”问题。到目前为止,BlueSphere Carbon 已经使用了 Moss Carbon Credit、Klima DAO、Verra 和 Toucan Protocol 等组织开发的区块链技术,而且还在探索其他新兴碳交易市场。(intellinews)[2022/6/9 4:12:23]
Schwartz–Zippel定理可推知,两个最高阶为n的多项式,其交点最多为n个。
换句话说,如果在一个很大的域内随机选取一个点,如果多项式的值相等,那说明两个多项式相同。因此,verifier只要随机选取一个点,prover提供多项式在这个点的取值,然后由verifier判断多项式等式是否成立即可,这种方式保证了隐私性。
然而,上述方式存在一定的疑问,“如何保证prover
提供的确实是多项式在某一点的值,而不是自己为了能保证验证通过而特意选取的一个值,这个值并不是由多项式计算而来?”为了解决这一问题,在经典
snark算法里,利用了KCA算法来保证,具体的原理可参见V神的zk-snarks系列。在PLONK
算法里,引入了多项式承诺的概念,具体的原理可在“零知识证明算法之PLONK---
协议”里提到。
简单来说,算法实现了就是在不暴露多项式的情况下,使得verifier相信多项式在某一点的取值的确是prover声称的值。两种算法都可以解决上述问题,但是通信复杂度上,多项式承诺要更小,因此也更简洁。
协议
下面将详细介绍REDSHIFT算法的协议部分,如前面所述,该算法与PLONK算法有很大的相似之处,因此本篇只针对不同的部分做详细介绍;相似的部分将会标注出来方便读者理解,具体如下图所示:
协议的1-6步骤在PLONK的算法设计里都有体现,这里着重分析一下后续的第7步骤。
在PLONK算法里,prover为了使verifier相信多项式等式关系的成立,由
verifier随机选取了一个点,然后prover提供各种多项式(包括setuppoly、constriant
ploy、witnesspoly)的commitment,由于使用的Katecommitment算法需要一次TrustSetup
并依赖于离散对数难题,因此作为PLONK算法里的子协议,PLONK算法自然也需要TrustSetup且依赖于离散对数难题。
在REDSHIFT协议里,多项式的commitment
是基于默克尔树的。若prover
想证明多项式在某一个或某些点的值,证明方只需要根据这些值插值出具体的多项式,然后和原始的多项式做商并且证明得到商也是个多项式即可。
当然为了保护隐私,需要对原始多项式做隐匿处理,类似于上图协议中的第一步。在实际设计中,为了方便
FRI协议的运行,往往设计原始多项式的阶d=2^n+k(其中k=log(n))。可能读者一直在疑惑前面一直提到的FRI
协议具体是怎么运行的,ZKSwap曾对FRI的具体原理进行过解读,感兴趣的可以通过ZKSwap官网阅读以下文章:
《理解零知识证明算法之Zk-stark》
《理解零知识证明算法之Zk-stark--Arithmetization》
《深入理解零知识证明算法之Zk-stark--LowDegreeTesting》
《深入理解零知识证明算法之Zk-stark--FRI协议》
来源:金色财经
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