原文：《CriticismonZK》bymsfew
*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。
?证明生成性能
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。
工信部电子五所相里朋：从技术角度看 区块链监管需从三个方面实现:工信部电子第五研究所区块链创新团队负责人、高级工程师相里朋表示，关于区块链的有效监管，应形成区块链系统柔性监管平台，实现对各类区块链系统的实时态势感知，监控非法交易、欺诈行为、非法信息发布等各类非法行为。从技术角度看，区块链监管需从以下三个方面实现：一是整合链上链下数据，以及不同区块链系统的数据，形成统一的综合性区块链信息库，并实现高效智能的信息检索查询管理；二是实现对区块链系统中各种交易模式的识别，进一步分析识别出非法的交易行为；三是分析区块链链上数据中的非法舆情信息，以及链下的互联网和现实中的区块链相关舆情信息，实现全面的区块链舆情感知。（证券日报）[2021/3/26 19:19:11]
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。
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。
V神：从技术角度来看 ETH 2.0的实施比预期困难得多:8月17日消息，以太坊联合创始人Vitalik Buterin最近在播客节目中表示，他承认从技术角度来看，Ethereum 2.0的实施“比他预期的要困难得多”。他称，“我绝不认为我们有任何根本的缺陷，我认为它会完成，只是时间问题，实际上最近进展很快。”在谈到他对项目发展的预期时，Buterin指出，有些以太坊应用程序会失败，而有些则会成功。（Cointelegraph）[2020/8/17]
a)Benchmark
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。
声音 | 孚链科技创始人赵伟：区块链从技术、模式、组织、融资对行业有所创新:金色财经现场报道，今日，2018中国国际区块链产业融合峰会暨区块链产品与应用展在石家庄举行，在以《新时期下区块链技术赋能实体与应用结合》为题的圆桌论坛上，孚链科技创始人、清华经管创业协会秘书长赵伟表示，区块链不完全是一种技术，同时也是一种思想。区块链对行业的影响可以形容为四个创新，分别是技术创新、模式创新、组织创新和融资创新。关于企业的模式创新，区块链通过利益相关的模式，把一些消费者可能也拉入了甚至成为股东的角色里面去。[2018/9/21]
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。
对于具体的SNARK性能测试，a16zcrypto将它们分为前端和后端：
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]
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：
“InGroth16,Pmustworkoverapairing-friendlygroup,whoseoperationsaretypicallyatleast2xslowerthangroupsInGroth16,Pmustworkoverapairing-friendlygroup,whoseoperationsaretypicallyatleast2xslowerthangroupsthataren'tpairingfriendly.,thisresultsinatleastanadditionalfactor-6slowdownrelativetothe100-|C|estimateabove.”
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。
ModulusLabs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。
b)递归和批处理
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。
c)硬件加速
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。
Security
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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