原文：《Criticism on ZK》by msfew
*注：首先，这是一个用一个小时写的草稿。 主要是为了快速收集信息，所以可能存在非常多的潜在错误和不完整的信息。
对 ZK 的主要批评包括两个：
一是证明时间长 (因此有各种 benchmark、各种新的 ZK 协议和各种硬件优化）；
一是系统和应用程序安全性仍然需要测试。
零知识证明是区块链领域非常流行的技术。 由于链上计算资源稀缺且昂贵，零知识证明允许这些计算在链下进行，虽然链下证明生成的总时间消耗非常高，但它仍然压缩了最终证明和相关的计算验证，从而允许计算“在链上”。
ZK 证明生成时间过长的问题往往被研究者和开发者所忽视，因为这本质上是 ZK 需要做出的权衡。
火币论坛对话汪弘彬：从技术层面来说，区块链将在金融领域发挥领先作用:新加坡时间12月30日下午，欧洲货币机构投资者集团大中华区CEO汪弘彬做客火币论坛，以“回顾与展望，从疫情到复苏”为主题，与火币商务副总裁Ciara探讨在疫情的持续影响下，企业该如何进行数字化转型。
汪弘彬认为，疫情推动了数字浪潮的发展，从技术层面来说，区块链和加密货币行业将在金融领域发挥领先作用，并且会迅速成长为不同于大数据、人工智能和物联网的另一种新技术，未来势必会有很大的发展空间。比特币在2020年表现突出。但如果比特币要成长为更成熟的资产类别的话，必须要经历一系列的周期，比特币至今还没有一个完整的周期。成熟的机构投资者要了解这一点，然后再进入这个市场。
“据我个人观察，比特币的资产类别变得愈来愈清晰了，这会吸引越来越多的机构进入这个市场，但我们还是要从宏观角度来看比特币整体周期的发展。但从长远来看，我对这类资产很乐观。”汪弘彬最后总结道。[2020/12/31 16:08:51]
虽然他们没有直接批评 ZK 的这个缺点，但是他们有很多从对面解决这个缺点的方法和讨论。
徐坤：Filecoin项目需要从技术角度和投资角度去分析:OKEx首席战略官徐坤今日发微博表示，对于Filecoin项目本身，需要从技术角度和投资角度去分析它，一切的投资是可以用数据量化的，资产有背后的价值作为支撑，可持续就可以去考虑；
另外一方面，放长周期去看一个事物的发展，它是否能够经历时间的考验。投资是反人性的，事实证明，很多投资者在每一个阶段可以享受一个事物不同的红利，所以分析判断一个投资的周期长度以及市场变化，再认真思考去做决定。[2020/7/14]
也就是说，他们通过提出各种解决方案并进行大量基准测试来隐含地谈论 ZK 的极长证明时间。
在衡量 ZK 应用之前，我们首先要测试 ZK 协议底层 commitment 的性能。
因为比如，FRI 导致 STARK，KZG 导致常规 SNARK，IPA 导致 Bulletproof 。 底层承诺的性能测试对于 ZK 应用的性能并不直观，但对于理解 ZK 证明时间长的问题很有帮助。
现场丨胡继晔：规范区块链发展可从技术标准，行业准入和投资者管理三方面入手:金色财经现场报道，12月28日，在由中国信息通信研究院和人民政协报文化传媒有限责任公司主办的“区块链技术应用与发展主题座谈会”上，中国政法大学法和经济研究中心教授胡继晔针对区块链监管提出了三点看法：第一，区块链技术领域应提高准入门槛，应像诸如土木工程领域一样，设立相关资格证书；第二，区块链天然具备金融基因，故做区块链金融应该具备相关资质牌照；第三，区块链领域投资者在参与区块链领域前通过如股票期货领域的“投资者适当性管理办法”之后，再参与相关投资。[2019/12/28]
从上面的链接我们可以看出，这些底层承诺协议不仅计算复杂 (可能导致证明时间长)，而且还存在内存消耗非常大的问题。
当然，内存消耗其实更多的是跟硬件配置要求有关，这跟我们今天要讨论的话题是不一样的。
原中央国家机关工委信息中心主任徐成涛：区块链的核心意义在于第一次能够从技术层面建立信任关系:中新网北京4月27日电 区块链与产业互联网融合应用60人论坛26日晚在北京落幕。原中央国家机关工委信息中心主任徐成涛认为，区块链的核心意义在于，人类有史以来第一次能够从技术层面建立信任关系。“相信区块链能推动我国的电子政务事业更上一层楼，期待越来越多的政务区块链应用案例在我国落地生根，为数字中国、智慧社会建设做出积极的贡献。”[2018/4/27]
对于具体的 SNARK 性能测试，a16z crypto 将它们分为前端和后端：
前端通常是 ZK 应用开发者接触到的 Cairo 语言/ zkVM 高级语言等；
而后端是更接近 SNARK 证明生成时间的承诺等底层密码学操作。
其中，作者提到 SNARK 证明生成具有大约 100 倍的计算开销，并且每个 ZK 协议都有额外的开销，例如：
腾讯研究院金融科技研究中心杜晓宇：应从技术、应用、市场等维度来展开区块链与法律的研究 :在第一期“法律人的互联网思维”系列研修会上，腾讯研究院金融科技研究中心副主任杜晓宇进行了“区块链技术对法律的影响和挑战”的主题发言。他认为，区块链链对法律的影响与挑战不宜从单一角度笼统去概括，可以考虑从“区块链技术与法律”、“区块链应用与法律”、“区块链市场与法律”、“区块链子与法律”四个维度来展开分析。[2018/4/19]
“In Groth16, P must work over a pairing-friendly group, whose operations are typically at least 2x slower than groups In Groth16, P must work over a pairing-friendly group, whose operations are typically at least 2x slower than groups that aren't pairing friendly. , this results in at least an additional factor-6 slow down relative to the 100-|C| estimate above.”
总体而言，可以说 zk-SNARK 的额外性能开销在 200 - 1000 倍的范围内。
此外，文章还提到了 zk-SNARK 的其他限制，例如可信设置和内存使用。
Modulus Labs 的文章测量了一些 ZK 协议的实际性能。有些基准是针对参数数量的，这对我们来说不是很直观。然而，在应用中，文章提到在 Worldcoin 用例中，即使使用 “最快” 的 Plonky2，仍然需要几分钟的证明生成时间和数十 GB 的内存消耗，无法在个人电脑上运行。
为了减少证明生成时间，我们可以并行证明多个证明。
通常，有两种方法可以做到这一点：一种是批处理，另一种是递归。
简单来说，批处理是同时证明一批证明，最后将它们聚合在一起，而递归是在一个证明中验证其他证明。 一般而言，递归方法具有更小证明大小 的额外优势。
一些更常见的聚合方法包括 Halo2、Plonky2。他们每个人都以不同的方式执行批处理和递归，从而减少了证明时间。
除了ZK的协议层，ZK的应用层也可以有针对性的优化。例如，可以同时使用多个 ZK 协议 (STARK + SNARK ），或者针对宏观采取递归策略进行特定于应用程序的调优。
一般来说，这实际上减少了协议和证明分配方面的证明生成时间。 在探索新的 ZK 协议时，减少证明时间是最重要的考虑因素。
此外，从硬件角度进一步减少 ZK 应用在物理和节点层面的证明时间也做了很多努力。
首先，与前面提到的新协议一样，ZK 协议被设计为尽可能对硬件友好，例如 HyperPlonk。
Paradigm 提到，ZK 的证明生成速度慢主要是由于涉及大量的 MSM 和 FFT，它们对硬件不友好，导致由于随机内存访问等问题导致最终证明生成速度慢。 对于这些底层加密计算，ZK 协议需要在它们的组成和规模上进行一些权衡，以使其对硬件更加友好。
几家 ZK 硬件加速厂商表示，GPU 实际上是目前最经济和可配置的硬件选择，我们最终将有 FPGA 过渡到 ASIC 阶段。 根据 zk 硬件公司的说法，他们的第一版 ASIC 可以直接减少至少 30% 的 ZK 证明生成时间。
此外，由于不同的服务器配置，将不同的云服务器作为节点运行可能涉及不同的硬件特定优化。
ZK 现在的另一个批评是电路代码仍然需要正确 (没有 bug)。
如果 ZK 协议从健全性、完整性、零知识的角度受到攻击，我们将不再拥有有效的 ZK 系统。 我们可以在这个链接中看到各种角度的攻击示例。
虽然 ZK 应用可以被称为 trustless，但我们仍然需要确保项目的 ZK 协议和应用的代码和架构是正确的。 区块链领域中存在多种 ZK 错误。例如，由于 zkEVM 的 ZK 电路代码库庞大的问题，Vitalik 谈到了 ZK 应用程序的多证明者的需求。
因此，ZK 系统可能需要与形式验证等安全工具或 Ecne 等其他安全相关工具搭配使用。应用程序级别，它需要更多的审计，特别是对于像 zkEVM 这样的大项目。
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