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近期，人們對于零知識證明（zk-SNARKs）有了更大程度上的關注和討論，事實上，隨著區塊鏈的不斷普及，我們會越來越頻繁地遇見zk-SNARK。為了讓大家能夠更好地理解零知識證明是什么，讓我們一起來看看關于“洞穴寓言”的小故事：

深山中，有一個儲備了金子的洞穴，想要進入洞穴獲取財富必須要打開一扇魔法門。為了打開魔法門，人們需要低聲說出正確的秘密，如果你就是知道那個秘密的人，并且遭遇了綁匪的綁架，那么，你該如何在不讓綁匪知道正確密碼的情況下打開這扇門？

你可以這樣做：讓綁匪離自己一箭之地，距離足夠遠到讓綁匪無法聽到口令，足夠近到讓你無法在強盜的弓箭下逃生，然后，你就可以在這個距離下向綁匪展示魔法門打開和關閉。

以上這個例子，其實就展示了零知識證明的核心概念——在不透露任何信息的情況下，證明自己知道這個信息。零知識證明的應用場景相對廣泛，尤其是在區塊鏈領域：例如我們常用非對稱加密來做身份認證，驗證方只要使用公鑰解出自己提供的隨機數，即可證明被認證方的身份，不需要其提供自己的私鑰。

zk-SNARK的運用能夠保證區塊鏈環境中的安全和隱私互動，Filecoin作為強大的分布式存儲網絡，在網絡構建之初就采用了zk-SNARK零知識證明機制。近年來，Protocol Lab研究開發實驗室更是致力于將zk-SNARK融入Filecoin網絡，如今，Filecoin是迄今為止部署規模最大的zk-SNARK網絡。

為什么Filecoin網絡需要zk-SNARK？

Filecoin網絡每天都在存儲著大量的數據，這會涉及到兩個證明：復制證明和時空證明。

在復制證明中，存儲提供者需證明他們正存儲一份數據或信息的獨特副本。復制證明只會發生一次，這是在用戶和存儲提供者達成最初存儲交易提議且數據首次被存儲提供者存儲時發生的。每一個被鏈上記錄的復制證明包括了10個獨立的SNARKs證明，它們一起證明了該過程是通過概率挑戰而正確完成的。時空證明用于證明存儲提供者隨著時間推移依然持續存儲原始的數據，而沒有被操縱或損壞。當一個存儲提供者剛開始同意為用戶存儲數據時，他們必須以FIL的方式投入質押品。如果存儲提供者在這個協議中間的任何時點無法提供時空證明，他們會被懲罰并可能損失部分或所有的FIL抵押品。

Filecoin網絡每天都在存儲著大量的數據，每時每刻都涉及到了非常多的證明，因此，Filecoin網絡必須孜孜不倦地提供存儲效率，而運用zk-SNARK可以幫助Filecoin使用更少空間提升存儲效率。

當我們使用zk-SNARKs來生成證明時，那么所生成的證明就會很小，驗證過程也會非常快。例如，通常要占據幾百kb來驗證的證明可以使用zk-SNARKs來壓縮到192字節。而每一個復制證明包括了10個SNARKs，這就意味著它只會占據1920字節（10*192字節），這是一個非常小的字節。即當Filecoin網絡運用zk-SNARKs之后，Filecoin提升了網絡可擴展性和效率，這對維持Filecoin的30秒區塊時間很重要。zk-SNARKs在Filecoin的過去和未來從2020年10月份的發布開始，Filecoin網絡對zk-SNARKs的使用就已經上線了。

也就是說，zk-SNARKs長期是Filecoin網絡的一部分，也會繼續被證明是網絡未來演變的關鍵一環。隨著越來越多的數據在Filecoin上被存儲、維護和訪問，生態系統需要繼續提供高效、劃算和安全的驗證解決方案。zk-SNARKs是Filecoin網絡的游戲規則改變者，將復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。 FIL挖礦（wabtc6）Protocol Labs研究團隊已長期投入了Filecoin網絡上的零知識證明工作。他們的努力已為網絡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Filecoin網絡實施最有效率的解決方案。