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如何將互動式證明改造爲非互動式?

康水躍、孟鉉濟:通過Fiat-Shamir啓發式,可以在不破壞協議安全性的條件下讓證明者本地生成隨機數「挑戰」,並且可以被證明者驗證。

密碼學當中的零知識證明技術在web3世界有著廣泛的應用,包括進行私隱計算、zkRollup等等。其中Layer2項目FOX所使用的FOAKS就是一個零知識證明演算法。在上述的一系列應用當中,對於零知識證明演算法而言,有兩方面屬性極爲重要,那就是演算法的效率以及互動性。

演算法效率的重要性不言而喻,高效的演算法可以明顯的降低系統運行時間,從而降低客戶端延遲,顯著的提高使用者經驗和效率,這也是FOAKS致力於實現線性證明時間的一個重要原因。

另一方面,從密碼學的角度來講,零知識證明系統的設計往往依賴證明者和驗證者的多輪互動。例如在許多介紹零知識證明的科普文章當中都會使用的「零知識洞穴」的故事當中,證明的實現就依賴於阿里巴巴(證明者)和記者(驗證者)多輪的資訊傳遞互動才能實現。但是事實上,在許多應用場景當中,依賴互動會使得系統不再可用,或者極高的增加延遲。就像在zkRollup系統當中,我們期望證明者(也就是FOX當中的folder)能夠在本地,不依賴於和驗證者互動的情況下就計算出正確的證明值。

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