zk-SNARKs

最近，協議實驗室研究團隊釋出了zk-SNARKs for the World site網站。這個網站介紹了目前在星際檔案系統網路上整合零知識證明密碼學所完成的工作。這些努力已持續三年，已讓星際檔案系統成為目前最大的zk-SNARK部署網路，並且每天生成了600萬到700萬個零知識證明。

想了解零知識證明和星際檔案系統的儲存驗證流程嗎？檢視來自Protoschool的在星際檔案系統上驗證儲存教程：

https：//proto。school/verifying-storage-on-filecoin

zk-SNARKs對星際檔案系統網路的價值

為了讓星際檔案系統網路上的儲存提供者繼續為使用者提供服務（並在過程中賺取回報），他們必須定期證明自己在鏈上持續儲存其所承諾儲存的資料。將他們放在零知識證明的關係中理解的話，這些儲存提供者就成為了證明者（provers）。

這個公式的另一邊就是全節點，他們負責為整個星際檔案系統網路維護共識。這些節點希望確保資料被儲存、維護和保管好，而沒有疏忽或損壞。這些參與方—— 驗證者（verifiers）必須能確保儲存提供者對資料被妥善儲存所給出的證明是真實的。這要求在資料易手時，儲存提供者和節點之間有一種形式的通訊。

對每一個區塊來說，這個過程是（將是）對資源要求很高的。今天，個體的儲存提供者為驗證儲存所需要證明的資料是海量的，而且隨著時間推移只會增加。星際檔案系統網路的區塊時間是30秒，為了維持這個區塊時間並允許可擴充套件的方法，網路需要一個能提供快速、高效和健壯的驗證過程的解決方案。

瞭解zk-SNARKs

對星際檔案系統網路來說，zk-SNARKs提升了網路可擴充套件性和效率，這是透過極大地降低各方驗證儲存的時間來實現的。這對維持星際檔案系統的30秒區塊時間很重要。

對儲存提供者來說，zk-SNARKs降低了他們證明儲存所需要傳輸的資料量，從而降低了在網路上提供其服務的成本。

zk-SNARKs實踐

為了在星際檔案系統上驗證儲存，會涉及到兩個證明：複製證明——Proof of Replication （PoRep）和時空證明——Proof of Spacetime （PoSt）。在複製證明中，儲存提供者需證明他們正儲存一份資料或資訊的獨特副本。

複製證明只會發生一次，這是在使用者和儲存提供者達成最初儲存交易提議且資料首次被儲存提供者儲存時發生的。每一個被鏈上記錄的複製證明包括了10個獨立的的SNARKs證明，它們一起證明了該過程是透過機率挑戰（probabilistic challenges）而正確完成的。

另一方面，時空證明用於證明儲存提供者隨著時間推移依然持續儲存原始的資料，而沒有被操縱或損壞。當一個儲存提供者剛開始同意為使用者儲存資料時，他們必須以FIL的方式投入質押品。如果儲存提供者在這個協議中間的任何時點無法提供時空證明，他們會被懲罰並可能損失部分或所有的FIL抵押品。

在證明者（prover）和驗證者（verifier）的鏈上互動中，它們同意資料已被正確地儲存和維護，那麼這就是一個證明（proof）。如前所述如果缺乏讓這些證明足夠小和高效的解決方案，它們就會佔據大量的網路頻寬併為儲存提供者和儲存提供者帶來很高的運作成本。

不過如果透過使用zk-SNARKs來生成證明，那麼所生成的證明就會很小，驗證過程也會非常快（因此就很便宜了）。例如，通常要佔據幾百kb來驗證的證明可以使用zk-SNARKs來壓縮到192位元組。前面已經提到過，每一個複製證明包括了10個SNARKs，這就意味著它只會佔據1920位元組（10*192位元組）。

zk在星際檔案系統的過去和未來

從10月份的釋出開始，星際檔案系統網路對zk-SNARKs的使用就已經上線了。

故事是這樣的：零知識證明長期是星際檔案系統網路的一部分，也會繼續被證明是網路未來演變的關鍵一環。隨著越來越多的資料在星際檔案系統上被儲存、維護和訪問，生態系統需要繼續提供高效、划算和安全的驗證解決方案。

零知識證明是星際檔案系統網路的遊戲規則改變者，將複雜的驗證流程的大小降低到原始體積的一小部分，而沒有影響安全性、可信性或信心。

Protocol Labs研究團隊已長期投入了星際檔案系統網路上的零知識證明工作。他們的努力已為網路提供了關鍵的效率解決方案。隨著新的驗證系統的出現，團隊會繼續為未來的星際檔案系統網路實施最有效率的解決方案。

請訪問zk-SNARKs for the World site網站並深入瞭解星際檔案系統上的零知識證明：

https：//research。protocol。ai/sites/snarks/