零知识证明经典文献大汇总(可收藏)

从去年的DAO经典到更早的NFT经典。

本文,为那些寻求理解、深入和构建零知识的人挑选了一组资源:强大的基础技术,这些基础技术掌握着区块链可扩展性的关键,代表着隐私应用程序的未来,包括加密/web3中的应用程序,以及无数其他创新。

这些创新由来已久:ShafiGoldwasser、SilvioMicali和CharlesRackoff于1985年引入了零知识证明系统,并对密码学领域产生了变革性的影响;他们因此获得了2012年ACM图灵奖。由于这项工作已经酝酿了数十年,尤其是在从理论到实践的过程中,我们还首次在我们的经典系列中分享了第二部分,由JustinThaler按主题和年表组织注释的阅读清单。

本文为第一部分。

基础、背景、演变

其中一些论文也更多地涉及一般的密码学,包括概述当今零知识证明解决的问题或关键进展:如何确保开放网络中的隐私和身份验证。

Newdirectionsincryptography(1976)——密码学新方向(1976)

作者:WhitfieldDiffie和MartinHellman

https://ee.stanford.edu/~hellman/publications/24.pdf

Amethodforobtainingdigitalsignaturesandpublic-keycryptosystems——一个获得数字签名和公钥密码系统的方法

作者:RonaldRivest、AdiShamir、LeonardAdelman

https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=856E21BC2F75800D37FD611032C30B9C?doi=10.1.1.40.5588&rep=rep1&type=pdf

Protocolsforpublickeycryptosystems(1980)——公钥密码系统协议(1980)

作者:RalphMerkle

http://www.merkle.com/papers/Protocols.pdf

Securecommunicationsoverinsecurechannels(1978)——通过不安全通道进行安全通信(1978)

作者:RalphMerkle

https://www.merkle.com/1974/PuzzlesAsPublished.pdf

Useofellipticcurvesincryptography(1988)——在密码学中使用椭圆曲线(1988)

作者:VictorMiller

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F3-540-39799-X_31.pdf

数据:过去一周零知识区块链上的交易量和投资者存款激增:5月24日消息,DeFi用户正涌向使用“零知识证明”的基于以太坊的区块链,DefiLlama数据显示,zkSync Era、Starknet和Polygon zkEVM的活动在过去一周大幅飙升,这些链上去中心化交易所交易量过去一周分别增长了88%、48%和230%,总锁定价值(Total Value Locked,简称TVL) 过去一周增长分别增长了13%、16%和219%。[2023/5/24 15:22:47]

Theknowledgecomplexityofinteractiveproof-systems(1985)——交互式证明系统的知识复杂性(1985)

作者:ShafiGoldwasser、SilvioMicali、CharlesRackof

https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.419.8132&rep=rep1&type=pdf

Computationallysoundproofs(2000)——计算健全证明(2000)

作者:SilvioMicali

https://people.csail.mit.edu/silvio/Selected%20Scientific%20Papers/Proof%20Systems/Computationally_Sound_Proofs.pdf

Fromextractablecollisionresistancetosuccinctnon-interactiveargumentsofknowledge,andbackagain(2011)——从可提取的抗碰撞性到简洁的非交互式知识证明,然后再返回

作者:NirBitansky、RanCanetti、AlessandroChiesa、EranTromer

https://eprint.iacr.org/2011/443.pdf

Efficientzero-knowledgeargumentforcorrectnessofashuffle(2012)——对洗牌正确性的有效零知识论证

作者:StephanieBayer、JensGrothhttp://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/J.Groth/MinimalShuffle.pdf

Succinctnon-interactivezeroknowledgeforavonNeumannArchitecture(2013)——为vonNeumann架构提供简洁非交互式零知识

作者:EliBen-Sasson、AlessandroChiesa、EranTromer、MadarsVirza

https://eprint.iacr.org/2013/879.pdf

Scalable,transparent,andpost-quantumsecurecomputationalintegrity(2018)——可扩展、透明和后量子安全计算完整性

零知识证明Layer 2 CryptoGPT完成1000万美元融资:金色财经报道,零知识证明 Layer 2 CryptoGPT 以 2.5 亿美元估值融资 1000 万美元,DWF Labs 领投。新资金将用于在全球范围内发展其开发团队,并在亚洲市场建立区域影响力。[2023/4/11 13:55:25]

作者:EliBen-Sasson、IddoBentov、YinonHoresh、MichaelRiabzev

https://eprint.iacr.org/2018/046.pdf

Public-coinzero-knowledgeargumentswith(almost)minimaltimeandspaceoverheads(2020)——具有最小时间和空间开销的公共代币零知识论证

作者:AlexanderBlock、JustinHolmgren、AlonRosen、RonRothblum、PratikSoni

https://www.iacr.org/cryptodb/data/paper.php?pubkey=30645

综述和介绍

Proofs,arguments,andzero-knowledge——证明、论证和零知识

本文综述了可验证计算和交互式证明和论证,使证明者能够向验证者保证证明者正确执行了请求计算的加密协议,包括零知识。Zk论证在密码学中有无数的应用,并且在过去十年中已经从理论跃升到实践。

作者:JustinThaler

https://people.cs.georgetown.edu/jthaler/ProofsArgsAndZK.pdf

Anevolutionofmodelsforzero-knowledgeproofs——零知识证明模型的演化

对零知识证明的回顾,Meiklejohn着眼于推动其发展的应用程序,为捕捉这些新交互而出现的不同模型,我们可以实现的结构,以及其他工作。

作者:SarahMeiklejohn

https://www.youtube.com/watch?v=HO97kVMI3SE

ZKwhiteboardsessions——ZK白板会议:介绍性文章

作者DanBoneh等

https://zkhack.dev/whiteboard/

Securityandprivacyforcryptowithzkps——zkps加密的安全性和隐私性

在实践中领先的零知识证明;zkps是什么以及它们是如何工作的……包括现场“演示”

作者:ZookoWilcox

https://a16z.com/2019/08/29/security-and-privacy-for-crypto-with-zero-knowledge-proofs/

Toptechtopics,explained——顶级技术主题解释

欧盟或将在数字身份框架中包含零知识证明:金色财经报道,根据一份新闻稿,欧盟新的eID将允许公民通过欧洲数字身份钱包在线识别和验证自己,而无需求助于商业提供商。此举解决了当前实践中产生的对信任、安全和隐私的担忧。

Circle 欧盟政府事务高级主管Jonas Fredriksen强调该提案将如何促进数字经济中的新商业模式和机遇。公司可以开发依赖于零知识证明和eID解决方案的创新产品和服务。[2023/2/16 12:11:30]

包括零知识的一般定义和含义

作者:JoeBonneau、TimRoughgarden、ScottKominers、AliYahya、ChrisDixon

https://web3-with-a16z.simplecast.com/episodes/hot-research-summer-blockchain-crypto-tech-topics-explainers-overviews-seminar-videos

零知识解释——5级别难度

作者:AmitSahaifromWired

https://youtu.be/fOGdb1CTu5c

Howthecomingprivacylayerwillfixabrokenweb——即将到来的隐私层将如何修复损坏的互联网

作者:HowardWu

https://future.com/a-privacy-layer-for-the-web-can-change-everything/

IntroductiontozkSNARKs——zkSNARKs介绍

作者:HowardWu、AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/38-2/

Whyandhowzk-SNARKWorks:adefinitiveexplanation——zk-SNARK机制以及如何工作:一个权威解释

作者:MaksymPetkus

https://arxiv.org/pdf/1906.07221.pdf

Anintroductiontozero-knowledgeproofs——零知识证明简介

作者:FredrikHarrysson、AnnaRose

https://www.zeroknowledge.fm/21

Zk-SNARKs:underthehood——Zk-SNARKs:本质

作者:VitalikButerin

https://medium.com/@VitalikButerin/zk-snarks-under-the-hood-b33151a013f6

https://vitalik.ca/general/2016/12/10/qap.html

https://vitalik.ca/general/2017/01/14/exploring_ecp.html

金色沙龙 | 燕丽:零知识证明对于协调区块链底层扩容也有很大帮助:在今日举行的《隐私计算——区块链信息安全守护者》为主题的金色沙龙中,算力智库创始人燕丽表示,2020年1月1日,中国首部《中华人民共和国密码法》将正式开始实施,而在这之前一直只有一部 2007年4月23日公布的《商用密码产品使用管理规定》和《境外组织和个人在华使用密码产品管理办法》。很多人把这次《密码法》和2019年“1024”中央把区块链技术作为国家战略联系在一起。区块链技术是完全基于密码学技术,所以按照这个逻辑,如果政府要完全掌控未来区块链技术的发展,首先就要完全掌控密码学技术,而这个其中的核心是国家主权范围之间在所有的通信安全和商业行为之间军备竞赛的升级。区块链有大量扩容压力,而为了达到这个操作,必然要牺牲系统处理效能和部分隐私。但矛盾的是,区块链前期的应用场景如虚拟货币,数字金融等,都需要有更好的隐私保护和不容易被恶意攻击的防护。所以若想让区块链技术落地生根,那么提高区块链底层技术来满足对于高安全性(含高完整性和高保密性)、高性能、高广义效率的要求,也许是个稳妥做法。所以隐私计算中的零知识证明等对于协调区块链底层扩容也有很大帮助。[2020/4/15]

https://vitalik.ca/general/2017/02/01/zk_snarks.html

Decentralizedspeed——去中心化速度

关于零知识证明、去中心化硬件的进展

作者:ElenaBurger

https://a16z.com/2022/04/15/zero-knowledge-proofs-hardware-decentralization-innovation/

Cuttingedgezkresearch——zk前沿研究

来自以太坊基金会zk研究员MaryMaller、AnnaRose、KobiGurkan

https://zeroknowledge.fm/232-2/

Exploringzkresearch——探索zk研究

嘉宾:DFINITY研究主管;以及来自Groth16的JensGroth、AnnaRose、KobiGurkan

https://zeroknowledge.fm/237-2/

SNARKresearch&pedagogy——SNARK研究与教学法

来自ZCash和Starkware联合创始人之一以及AlessandroChiesa,AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/episode-200-snark-research-pedagogy-with-alessandro-chiesa/

深入:课程、分解、建造者指南

Foundationsofprobabilisticproofs——概率证明的基础

包含5个单元的交互式证明课程以及更多内容

作者:AlessandroChiesa

动态 | 德勤在企业区块链产品中添加零知识证明隐私技术:德勤(Deloitte)周二在阿姆斯特丹举行的ZKProof社区活动上宣布,已在其企业区块链产品中增加了零知识证明隐私技术。德勤与以色列的零知识证明专家QEDIT合作,帮助用户控制区块链共享有关他们所获得的证书和资格的数据。(coindesk)[2019/10/29]

https://www.youtube.com/playlist?list=PLGkwtcB-DfpzST-medFVvrKhinZisfluC

9thBIUWinterSchoolonCryptography——第9届BIU密码学冬季学校

来自应用密码学和网络安全研究中心

作者:YehudaLindell、BennyPinkas、EliBen-Sasson、JensGroth、CarmitHazay、YuvalIshai、AlonRosen、RonRothblum

https://cyber.biu.ac.il/event/the-9th-biu-winter-school-on-cryptography/

Interactiveproofsandzeroknowledge——交互式证明和零知识

来自斯坦福CSS355密码学主题(2018)

作者:HenryCorrigan-Gibbs、SamKim、DavidWu

https://crypto.stanford.edu/cs355/18sp/lec3.pdf

Interactivedemonstrationofthezeroknowledgeproofprotocolfor3-colorablegraphs——3色图的零知识证明协议的交互式演示

允许一个人说服验证者相信一个事实的真实性,而无需透露该图的实际三种颜色

http://web.mit.edu/~ezyang/Public/graph/svg.html

SNARKdesign,part1——SNARK设计,第1部分

调查,在Rollup中使用及更多

作者:JustinThaler

https://www.youtube.com/watch?v=tg6lKPdR_e4

SNARKdesign,part2——SNARK设计,第2部分

Rollup、性能、安全性

作者:JustinThaler

https://www.youtube.com/watch?v=cMAI7g3UcoI

STARKs:partI,II,III——STARKs:第一、二、三部分

作者VitalikButerin

https://vitalik.ca/general/2017/11/09/starks_part_1.html

https://vitalik.ca/general/2017/11/22/starks_part_2.html

https://vitalik.ca/general/2018/07/21/starks_part_3.html

AnatomyofaSTARK——STARK剖析

六部分教程,解释了STARK证明系统机制

作者:AlanSzepieniec

https://aszepieniec.github.io/stark-anatomy/

MeasuringSNARKperformance——测量SNARK性能

前端、后端,更多内容

作者:JustinThaler

https://a16zcrypto.com/measuring-snark-performance-frontends-backends-and-the-future/

UnderstandingPLONK——了解PLONK

作者:Vitalik

https://vitalik.ca/general/2019/09/22/plonk.html

ThePLONKzero-knowledgeproofsystem——PLONK零知识证明系统

12个关于PLONK如何工作的短视频系列

作者:DavidWong

https://www.youtube.com/playlist?list=PLBJMt6zV1c7Gh9Utg-Vng2V6EYVidTFCC

FromAIRstoRAPs——从AIRs到RAPs

PLONK风格的算法如何工作

作者:ArielGabizon

https://hackmd.io/@aztec-network/plonk-arithmetiization-air

MultisetchecksinPLONKandPlookup——PLONK和Plookup中的多集检查

作者:ArielGabizon

https://hackmd.io/@arielg/ByFgSDA7D

Halo2design——Halo2设计

来自ECC

https://zcash.github.io/halo2/design.html

Plonky2

https://github.com/mir-protocol/plonky2/blob/main/plonky2/plonky2.pdf

应用程序和教程:概念证明、演示、工具等

Appliedzk

学习资源,为没有正式数学背景的工程师提供材料,以加快对基础理论的扎实理解

作者:0xPARC

https://learn.0xparc.org/materials/intro

AnonlinedevelopmentenvironmentforzkSNARKs——zkSNARKs的在线开发环境zkREPL

zkREPL是一组新的工具,用于与浏览器内的Circom工具栈进行交互

作者:KevinKwok

https://zkrepl.dev

Quadraticarithmeticprogramsfromzerotohero——二次算术程序:从0到精通

作者:VitalikButerin

https://medium.com/@VitalikButerin/quadratic-arithmetic-programs-from-zero-to-hero-f6d558cea649

OnzkEVMs——论zkEVM

嘉宾:AlexGluchowski、AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/175-2/

DifferenttypesofzkEVMs——不同类型的zkEVM

作者:VitalikButerin

https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

ZKmachinelearning——ZK机器学习

将神经网络引入SNARK的教程和演示

作者:HoracePan、FrancisHo、HenriPalacci

https://0xparc.org/blog/zk-mnist

OnZKlanguages——讨论ZK语言

嘉宾:AlexOzdemir和AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/172-2/

Arkworks—使用zkSNARKs开发和编程的Rust生态系统

https://github.com/arkworks-rs

DarkForest—applyingzkcryptographytogames:DarkForest,将zk密码学应用于游戏

完全去中心化且持久的RTS游戏

https://blog.zkga.me/announcing-darkforest

ZKPsforengineers——面向工程师的ZKP

DarkForestZKP研究

https://blog.zkga.me/df-init-circuit

Adiveintozeroknowledge——深入了解零知识

嘉宾:ElenaNadolinksfmjdki、AnnaRose、JamesPrestwich

https://zeroknowledge.fm/182-2/

zkDocs:Zero-knowledgeinformationsharing——zkDocs:零知识信息共享

作者:SamRagsdale、DanBoneh

https://a16zcrypto.com/zkdocs-zero-knowledge-information-sharing/

Privacy-protectingcryptoairdropswithzeroknowledgeproofs——零知识证明的隐私保护加密空投

作者:SamRagsdale的

https://a16z.com/2022/03/27/crypto-airdrop-privacy-tool-zero-knowledge-proofs/

ZKHack—谜题,更多

https://zkhack.dev/events/mini.html#puzzles

On-chaintrustedsetupceremonies——链上可信设置仪式

作者:ValeriaNikolaenko、SamRagsdale

https://a16zcrypto.com/on-chain-trusted-setup-ceremony/

Cryptoregulations,illicitfinance,privacy,andbeyond——加密法规、非法金融、隐私等

包括监管/合规环境中的零知识部分;“隐私保护”与混淆技术之间的区别

嘉宾:MicheleKorver、JaiRamaswamy、SonalChokshi

https://web3-with-a16z.simplecast.com/episodes/crypto-regulations-sanctions-compliance-aml-ofac-news-explained

其他资源

zkMesh通讯

每月通讯,分享最新的去中心化隐私保护技术、隐私协议开发和零知识系统

https://zkmesh.substack.com/

ZeroKnowledgepodcast——零知识播客

关于最新的zk研究和zk应用程序以及一起构建加密隐私技术的专家

嘉宾:AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/

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银河链

XRPEOS对抗通胀中心化,Staking设计或可借鉴

之前区块链研习社翻译了,EOS节点GreyMass出品的介绍EOS系统通胀中心化问题的文章,引起了较大凡响,点击阅读《Staking那么火,但通胀加速中心化》,原标题为《通胀.

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