LON:一文解读零知识证明最新进展:RedShift红移算法_IFT

写在前面

伴随着区块链的技术发展,零知识证明技术先后在隐私和Layer2扩容领域得到越来越多的应用,技术也在持续的迭代更新。从需要不同的TrustSetup的ZKP,到需要一次TrustSetup同时支持更新的ZKP,再到不需要TrustSetup的ZKP,ZKP算法逐渐走向去中心化,从依赖经典NP问题,到不依赖任何数学难题,ZKP算法逐渐走向抗量子化。

我们当然希望,一个不需要TrustSetup同时也不依赖任何数学难题、具有抗量子性的ZKP算法也具有较好的效率和较低的复杂度,它就是REDSHIFT。

REDSHIFT

Azuki公布Elementals销售时间表,分为Azuki持有者、BEANZ持有者与公开销售三阶段:6月26日消息,Azuki公布Azuki Elementals系列NFT销售时间表,Azuki持有者可于北京时间6月28日00:00铸造1枚Elemental;BEANZ持有者可于6月28日00:10铸造1枚Elemental,在此期间Azuki持有者每持有一枚Azuki即可铸造一枚Elemental,只需减去Azuki预售轮中铸造的Elemental数量;6月28日00:20将开放公开销售,每个钱包可铸造最多3枚Elemetal NFT。公开销售将采用荷兰式拍卖,以2枚ETH开始,价格每5分钟减少0.1枚ETH,公开销售总计提供1万枚Elemental。Azuki与BEANZ持有者将支付2枚ETH押金,并获得押金与公开拍卖中荷兰式拍卖的最终价格之间的差额退款。[2023/6/26 22:00:26]

《REDSHIFT:TransparentSNARKsfromListPolynomialCommitmentIOPs》,从名字可以可出,它是基于List多项式承诺且具有透明性的SNARK算法。算法本身和PLONK有大部分的相似之处,唯一不同的是多项式承诺的原语不同。下面先简单的通过一张表格来展示REDSHIFT和PLONK算法的异同之处,具体如下:

ApeCoin社区新提案拟创建APE DEX:5月13日消息,ApeCoin 社区新提案拟创建 APE DEX,计划实现由多资产池支持的 ERC-20 代币的去中心化兑换,这些资产池将从做市和 Swap 费用中赚取 LP 费用,继而吸引 APE 流动性,推动更低的 APE 购买 / 出售交易费用。该提案投票截止日期为 5 月 18 日,当前反对票比例达到 86.48%。[2023/5/13 15:00:39]

因此,只要对PLONK算法有深入了解的读者,相信再理解REDSHIFT算法,将是一件相对简单的事。ZKSwap团队在此之前已经对PLONK算法进行了深入的剖析,我们在文章《零知识证明算法之PLONK---电路》详细的分析了PLONK算法里,关于电路部分的详细设计,包括表格里的《Statement->Circuit->QAP》过程,并且还详细描述了PLONK算法里,关于“PermutationCheck”的原理及意义介绍,文章零知识证明算法之PLONK---协议对PLONK的协议细节进行了剖析,其中多项式承诺在里面发挥了重要的作用:保持确保算法的简洁性和隐私性。

Delphi Labs将转向研究和开发Cosmos生态系统:9月9日消息,昨日,Delphi Digital发布长文《Finding a home for labs》,表示Delphi Labs是Delphi的协议研发部门,拥有约50人的团队,此前,该团队专注于研究和开发Terra上的协议。在Terra崩溃之后,Delphi Labs面临着一个重大决定,即我们的建设者工作的重点在哪里。经过对众多协议的研究对比,其决定将研发工作集中在Cosmos生态系统上,DelphiLabs表示,“我们相信这个空间将越来越多地分裂成一个由通用智能合约链和通过信任最小化桥连接的专用应用链组成的网状网络。

在这样的世界中,将会出现多个DeFi中心,每个中心都有自己的生态系统和社区。部署在多个平台上且架构设计良好的DeFi dApp将受益于流动性和其他网络效应,我们认为Cosmos最适合从越来越多的应用链中受益,并支持最先进的跨链架构。”[2022/9/9 13:18:37]

我们知道,零知识证明算法的第一步,就是算术化,即把prover要证明的问题转化为多项式等式的形式。如若多项式等式成立,则代表着原问题关系成立,想要证明一个多项式等式关系是否成立比较简单,根据Schwartz–Zippel定理可推知,两个最高阶为n的多项式,其交点最多为n个。

京东金融研究院院长孟昭莉:区块链不等于币圈:据华夏时报报道,京东金融研究院院长孟昭莉在接受华夏时报采访时指出,她个人认为在可靠的企业,区块链应用的东西还是有它发展的理由的。比如ABS业务方面,事实上它已经在实际商业应用中开始运作了。可能现在有很多人其实是分不太清楚区块链和数字货币之间的关联,数字货币里面的各种欺诈还是非常非常多。孟昭莉说:“区块链不等于币圈。技术是中性的,关键看应用的领域和场景。”[2018/4/8]

换句话说,如果在一个很大的域内随机选取一个点,如果多项式的值相等,那说明两个多项式相同。因此,verifier只要随机选取一个点,prover提供多项式在这个点的取值,然后由verifier判断多项式等式是否成立即可,这种方式保证了隐私性。

然而,上述方式存在一定的疑问,“如何保证prover提供的确实是多项式在某一点的值,而不是自己为了能保证验证通过而特意选取的一个值,这个值并不是由多项式计算而来?”为了解决这一问题,在经典snark算法里,利用了KCA算法来保证,具体的原理可参见V神的zk-snarks系列。在PLONK算法里,引入了多项式承诺的概念,具体的原理可在“零知识证明算法之PLONK---协议”里提到。

简单来说,算法实现了就是在不暴露多项式的情况下,使得verifier相信多项式在某一点的取值的确是prover声称的值。两种算法都可以解决上述问题,但是通信复杂度上,多项式承诺要更小,因此也更简洁。

协议

下面将详细介绍REDSHIFT算法的协议部分,如前面所述,该算法与PLONK算法有很大的相似之处,因此本篇只针对不同的部分做详细介绍;相似的部分将会标注出来方便读者理解,具体如下图所示:

协议的1-6步骤在PLONK的算法设计里都有体现,这里着重分析一下后续的第7步骤。

在PLONK算法里,prover为了使verifier相信多项式等式关系的成立,由verifier随机选取了一个点,然后prover提供各种多项式的commitment,由于使用的Katecommitment算法需要一次TrustSetup并依赖于离散对数难题,因此作为PLONK算法里的子协议,PLONK算法自然也需要TrustSetup且依赖于离散对数难题。

在REDSHIFT协议里,多项式的commitment是基于默克尔树的。若prover想证明多项式在某一个或某些点的值,证明方只需要根据这些值插值出具体的多项式,然后和原始的多项式做商并且证明得到商也是个多项式即可。

当然为了保护隐私,需要对原始多项式做隐匿处理,类似于上图协议中的第一步。在实际设计中,为了方便FRI协议的运行,往往设计原始多项式的阶d=2^n+k(其中k=log(n))。

来源:金色财经

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