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隐私盘算,最最先萌芽于 Zcash、Dash、Monera 等匿名币,在近两年最先逐渐最先有了自己的声量。数十条主打隐私情易的公链项目陆续泛起,涉及诸多数学与密码学算法的加密隐私手艺最先被不停提出并实践,在 a16z、红杉资源等主流风投的看好下,这一赛道已然成为现在 Web3 最受关注的赛道之一。

事实上,隐私赛道的火热也不仅仅泉源于资源的助推,不能否认的是,随着当前 DeFi 应用频频由于隐私缺失泛起平安问题的频率上升,若何在链上生意中珍爱自己的生意计谋不被他人知道,已经成为 DeFi 开发者与使用者最体贴的议题之一。

现在,Web3 的隐私赛道界说较广,包罗匿名币、Layer1 的隐私公链、Layer2 的隐私协议/应用等等,限于文章篇幅,本文将主要带读者入门 Layer1 的隐私公链与主流的隐私盘算手艺,Layer2 隐私协议与零知识证实也值得“重新努力别辟门户”了。

隐私Layer1 赛道总览

Layer1 对应六层模子中的数据层、网络层、共识层、激励层,为了更好区分,Layer1 通常指的是公链。

现在 Layer1 的隐私公链主要包罗 Aleo、IronFish、Anoma、Secret Network、Manta Network、Oasis Network、Espresso Systems、Aleph Zero 等等 。

事实上,虽然隐私 Layer2 方案中的以太坊的二层网络 ZK rollup 风头更劲,但 Layer1 公链显然被人们赋予了更大的期望。由于作为自力公链,它们既可以直接在主链上开发隐私智能合约,又可以作为侧链或平行链为其他公链提供隐私盘算。

Carbin VC 在研报中将隐私公链的焦点竞争点归整于:隐私,效率,通用性,易用性四大点,若何各自明晰?

隐私公链定位于 Layer1 层,提供可编程级的隐私,以使任何开发职员或组织都能构建和扩展真正私有的应用程序。例如,ALEO、Iron Fish 强调了成为通用隐私层的构想,旨在提供全栈解决方案。

    隐私公链往往通过以零知识证实为主的隐私手艺组合,通常使用模块化分层、链下盘算等方式削减盘算时间,隐私公链在性能及可拓展性上往往高于以太坊。

    • 通用性

    通用性是隐私公链的有力竞争点之一,隐私公链可知足在差其余链上组合与互操作、差异链上的智能合约能够相互挪用和并行,实现充实的数据交流和协同盘算,以应对多种场景中的问题。

    以 Secret Network 为例,用户可以通过 Secret Network 的原生跨链桥转移资产,基于其资产缔造隐私版本(Secret Token,如 sETH),Secret Token 可以像 ERC-20 代币一样编程,并在应用程序中使用。现在 Secret Network 的跨链桥已支持以太坊和币安链的资产转移。

    • 易用性

    隐私公链提供生态中的开发工具及服务,支持隐私珍爱应用程序的开发、部署和可延续性。例如,隐私公链 ALEO 为隐私应用开发提供了开发基础设施和生态环境,以及 LEO 编程语言,降低开发者开发隐私智能合约的手艺门槛。

    隐私盘算手艺

    生长至今,基于区块链网络的隐私盘算主要手艺手段包罗:多方平安盘算(MPC)、零知识证实(ZKP)以及基于硬件设计的可信执行环境(TEE)。

    MPC

    最早由图灵奖获得者——中国科学院院士姚期智于 1982 年提出。其手艺逻辑是:在一个漫衍式网络中,有 N 个互不信托的节点,每个节点持有数据 x,并协同执行函数 f(x),最终获得各自的效果 y,若各节点的 y 值相等,则可输出为盘算的效果。MPC 的最大优点是做到了数据的百分百匿名,而且盘算的效果也可以做到相对正确;挑战点则是对带宽的要求极高,当协同介入者较多时通讯水平将是一大磨练。

    在区块链领域,MPC 的使用局限主要为公链 PlatON、钱包 Firelocks、ZenGo。如 PlatON 是隐私 AI 盘算网络,通过叠加同态加密和平安多方盘算,实现隐私盘算,保证输入数据以及盘算逻辑自己的隐私。

    ZenGo 使用 MPC 和其他庞大的加密工具(如零知识证实和阈值加密手艺),在一组不信托的实体之间共享对特定加密钱币地址的署名责任。

    TEE

    TEE 是通过硬件的方式珍爱介入盘算数据的隐私性,但基于 TEE 的隐私盘算并不是确立在介入方间完全无信托环境下的,现实上会有一个各介入方都认可的可信根,一样平常而言,这个可信根是 TEE 的制造厂商。

    在区块链领域,有 Secret Network、Oasis Network、 Phala Network 使用的隐私手艺即主要为 TEE。Secret Network 是基于 Cosmos 的隐私公链,于 2020 年 9 月启动主网,是最早默认支持具有隐私的可编程智能合约的区块链之一。

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    以太坊高度数据

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    Secret Network 通过可信执行环境(TEE)确保生意数据在执行时代保持平安和私密,能够隐藏代币及合约的生意历史和状态转变。区块浏览器对外仅显示生意时间,无法获知详细生意内容与持有资产(原生 SCRT 除外)。

    Oasis Network 将共识和盘算星散为共识层和盘算层,其中盘算层接纳 TEE 可信执行环境运行智能合约,这种架构能够支持麋集盘算,同时提高网络隐私性。

    ZKP

    最早由 1980 年月由麻省理工学院学者 Shafi Goldwasser、Silvio Micali 和Charles Rackoff 开发的一种加密手艺,在其原始论文中对于零知识证实这样界说:除了所讨论命题的准确性之外,没有转达任何分外的信息。换句话说,零知识证实允许一方在不需要透露任何分外信息的条件下,向另一方举行真实性证实。因此可以用来珍爱隐私,在隐藏所有细节的情形下证实生意的有用性。

    零知识证实可实现天真的数据盘算交互和交织验证,但实现难度仍然较高,由于需要通过频频举例验证才气证实谜底为真,这对算力要求异常高。现在能够天生证实的效率在 7 秒左右,需要大量的算力来提高盘算速率。

    现在,随着零知识证实手艺的逐渐成熟,且这一手艺在隐私数据珍爱、盘算压缩与区块链扩容、身份认证、信用纪录等方面都十分适用的功效,现在已经被许多区块链项目视为最好的隐私珍爱方案之一,以 ZKP 为基础的 zk Rollup 手艺(Layer2 )被包罗Vitalik在内的加密首脑一致看好的扩容蹊径。

    2021 年 Vitalik 曾在一篇文章中讲:Perhaps the most powerful cryptographic technology to come out of the last decade is general purpose succinct zero knowledge proofs, usually called zkSNARKs.(也许已往十年中最壮大的密码手艺是通用的精练零知识证实zk-SNARKs。)

    由于使用该手艺的公链队伍壮大,则爽性成为了 Web3 的单独分支,有了一些 ZK 赛道、ZK 系公链诸云云类的称谓。但由于零知识证实开举事度也较高,现在以零知识证实为主要手艺实现途径的隐私 Layer1 公链都处于测试与开发阶段。

    零知识证实机制转化成盘算机程序语言后应用最普遍的手艺有两个—— zk-SNARK 和 zk-STARK。

    • zk-SNARK

    zk-SNARK 的焦点是依赖椭圆曲线算法来保证平安。除了基于椭圆曲线算法之外,zk-SNARK 还依赖初始可信设置。对可信设置的依赖一直是 zk-SNARK 支持者与指斥者之间存在分歧的要害缘故原由之一。关于 zk-SNARK 的另一个主要问题是它们不具有量子抗性。有剖析以为若是量子盘算变得普遍可用,支持 zk-SNARK 的隐私手艺将大打折扣。

    只管可信设置存在挑战,但由于种种缘故原由,zk-SNARK 的接受速率比 zk-STARK快得多。在 zk-STARK被发现之前的几年,zk-SNARK 就被发现了,这让该手艺在接受方面有了伟大的领先优势。此外,Zcash 也是最早使用zk-SNARK的匿名币,也进一步促进了区块链开发职员对 zk-SNARK 的使用。

    • zk-STARK

    zk-STARK 的焦点机制基于哈希函数,而非椭圆曲线算法,相比于后者,该函数具备量子抗性;此外,zk-STARK 也并不依赖可信设置。

    但与此同时,zk-STARKs 的成本更高,需要的证实数据比 zk-SNARKs 大得多,这意味着确认 zk-STARKs 比 zk-SNARKs 需要更长的时间而且需要更多的 gas。

    代表隐私公链

    Aleo

    Aleo 是首个使用零知识证实解决隐私问题、同时保证可编程特征的 Layer1 公链项目。Aleo 建立于 2019 年,通过零知识证实珍爱用户信息隐私,具有隐藏介入者、金额、智能合约等交互细节的功效,同时用户可选择对隐私性举行设置。

    2021年4月,Aleo 获 2800 万美元A轮融资,a16z 领投、Galaxy Digital 等参投; 2022 年 2 月,Aleo 以 14.5 亿美元的估值完成 2 亿美元 B 轮融资,软银愿景基金二期和 Kora Management 配合领投,创下了零知识证实领域的最大一轮融资。 2021 年 11 月,Aleo 启动激励性测试网。

    Manta Network

    Manta Network 是波卡生态中的隐私珍爱网络,以波卡平行链的方式提供隐私珍爱。基于零知识证实,Manta 建立了新资产类型 zkAssets,支持 ERC20 等同质化代币,ERC721、ERC1155 等非同质化代币,灵魂绑定代币,以及波卡平行链资产间的隐私情易。可将现有的代币、NFT,通过 Manta 转换为隐私资产,举行操作。

    Manta 还建立了一种隐私地址类型,用于隐私资产 zkAssets 之间的转账。2021年12月,Manta 公布测试网 Dolphin Testnet。2022年2月15日,Manta Network 获得Binance Labs的战略投资。

    Mina

    Mina 是一个轻量级的区块链,接纳 zk-SNARK 手艺,以递归零知识证实,来实现区块的巨细恒定。获得了 Coinbase Ventures、MetaStable、Polychain Capital、Three Arrows Capital、HashKey Capital、Fenbushi Capital 等顶级机构的投资,在四轮融资中,累计召募了约 4815 万美金。

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