本文作者东泽，来自安比技术社区的小伙伴，目前就读于斯坦福大学，研究方向密码学，本系列文章源于作者在斯坦福知名的课程《CS 251: Cryptocurrencies and blockchain technologies》上的自学笔记，该课程教学老师是密码学大拿 Dan Boneh。上个学期在斯坦福回来Dan Boneh自学了区块链和数字货币涉及的技术。

和以往的课程有所不同的是，今年的课程新的加到了一个章节，叫作零科学知识证明。萌萌的Dan和他的大神phd Ben Fisch给我们轮流放学，花上了两周时间谈完了零科学知识的起源、概念和zkSNARK的构建。

这两天考完期末考试，学好的过程中在脑海中一再难忘一整堂课，实在最精彩的部分还是零科学知识证明。就让最近趁着假期总结一下，共享给大家。

前言写完第一稿之后，共享给朋友Proofread的时候，找到很多朋友对系统到说道，背景科学知识不过于不够。所以我在开始之前额外加到了这一章节，标示了一下为了能背诵这篇文章所需的背景读者：1. Merkle Tree/Merkle Proof: https://blog.csdn.net/wo541075754/article/details/546329292. 比特币的交易: https://blog.csdn.net/liduanwh/article/details/811419723. UTXO模型: https://www.jianshu.com/p/02fd289e88534. 一些基本的加密解密概念: https://www.jianshu.com/p/f7c729a41c9f读过了前言之后，我们就可以开始正文了。要说零科学知识证明确实火热的经常出现在大家的视野里，只不过还要从比特币开始想起。

比特币的严重不足如果熟知比特币的话，大家应当不会告诉，在比特币网络上，每一笔交易都是公开发表的。如果A要支付B一笔钱，那么A就不会拿着大喇叭向全网发布，她要创立一笔新的交易（Tx），并且这个交易的受益人是B的公钥（P2PK），或者是公钥的哈希值（P2PKH）。

B只要看见了这笔交易，就可以用自己的私钥签订一份数字签名，证明自己知道是这个公钥的主人，从而赚到这笔钱。当A递交了借钱给B的这笔交易后，作为一个网络上的旁观者M，她不能看见一串乱码地址aaaaa要付x个币给一串乱码地址bbbbb。

随后当B再行打钱给C的时候，他也不能看见bbbbb打了一笔钱给ccccc。我们可以看见比特币里的交易是有很强的连接性的。

虽然不告诉谁打钱给了谁，但是我们可以顺藤摸瓜寻找很多条交易链条。如果每个用户都只是心地善良的往返打钱，比特币只不过还是较为安全性的。

一旦有用户看穿了，想玩游戏了，想要去交易所买入了，那么这一整条链的交易信息都会被曝露。交易所往往都有KYC（Know Your Customer）政策，每个数字货币和法币展开外币的用户要展开实名制证书。一旦C从ccccc这个地址付款跑路了，那么交易所就掌控了bbbbb曾多次打钱给C的事实。如果C因涉嫌洗黑钱，这个时候只必须静静等候B买入出来，然后一把逃跑。

美国现在早已有很多公司在做到比特币上的交易链条分析，比如Chainalysis。毕竟说道到这里，大家都能感受到比特币的严重不足了：随机分解的收款公钥只是一个假象（网名），一旦在哪里实名制证书了，把网名和发帖联系一起了，那么之前在网上所有的所作所为也就一览无余，没什么隐私可言。这就只不过有人用网名在贴吧上发帖子喷人，然后被人用密健寻找了手机号，再行用手机号寻找了登记的发帖，从而被人肉是一个道理。

电子邮件(Anonymous) 与片假名(Pseudonymous)我们对于隐私的解读，只不过分两种。第一种是电子邮件（Anonymous），意思是用户不必透漏任何和自己涉及的信息，只不过是学校的求婚墙，你总有一天无法告诉究竟是谁写出了上去，网卓新闻网，当真字就是写在了上面。第二种是片假名（Pseudonymous），意思是用户通过自己建构的片假名来公开发表信息，只不过是贴吧，如果你不理解这个用户，你无法创建网名到发帖的联系，你也就不告诉发帖的人是谁。这么分析一看，比特币只不过是一种片假名机制：每个用户都会随机分解自己的公钥（片假名），并且通过公钥地址来收款。

这就只不过是A/B/C/D四个人分别化名为小明/小红/二狗/小刚在网上电子邮件交易，只要D一旦在任何一个环节暴露出了自己的身份（比如在交易所提现），那么小明/小红/二狗和D之间的关系就不会立刻曝露出来。我们对于如何强化比特币的保密性，可以从这两种方法来辩论。减少隐秘性的方法CoinJoin既然A给B借钱不会被人看见，C给D借钱也不会被人看见，有人就想起了说道那索性把ABCD这四个人全部扔到到一笔交易里面去。

因为比特币的交易可以多个输入输出，所以一个旁观者不会看见一个交易里，aaaaa和ccccc都往里面打了x个币，然后bbbbb和ddddd收款。这样一来，就算交易所获知了这几个地址分别对应ABCD四人，也很难辨别究竟谁缴了谁的钱。

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