了解過(guò)區(qū)塊鏈的讀者一定看到或聽到過(guò)“零知識(shí)證明”這個(gè)詞。其中ZCash就是利用了“零知識(shí)證明”，來(lái)保證其交易過(guò)程的匿名性。

1、概念

那么什么是“零知識(shí)證明”呢？

零知識(shí)證明，英文名為Zero-Knowledge Proof，是由S.Goldwasser、S.Micali以及C.Rackoff在20世紀(jì)80年代初提出的。它指的是證明者（被驗(yàn)證者）能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個(gè)論斷是正確的。零知識(shí)證明實(shí)質(zhì)上是一種涉及兩方或更多方的協(xié)議，即兩方或更多方完成一項(xiàng)任務(wù)所需采取的一系列步驟。

2、例子

是不是覺得語(yǔ)言太“官方”了，看不懂？網(wǎng)上有一個(gè)被很多人引用的例子，即“阿里巴巴的零知識(shí)證明”，可以幫助我們理解“零知識(shí)證明”的原理。

一天，阿里巴巴被強(qiáng)盜抓住了，強(qiáng)盜向阿里巴巴拷問(wèn)進(jìn)入山洞的咒語(yǔ)。面對(duì)強(qiáng)盜，阿里巴巴是這么想的：如果我把咒語(yǔ)告訴了他們，他們就會(huì)認(rèn)為我沒(méi)有價(jià)值了，就會(huì)殺了我省糧食；但如果我死活不說(shuō)，他們也會(huì)認(rèn)為我沒(méi)有價(jià)值而殺了我。怎樣才能做到既讓他們確信我知道咒語(yǔ)，但又一丁點(diǎn)咒語(yǔ)內(nèi)容也不泄露給他們呢？

這的確是一個(gè)令人糾結(jié)的問(wèn)題，但阿里巴巴想了一個(gè)好辦法，當(dāng)強(qiáng)盜向他拷問(wèn)打開山洞石門的咒語(yǔ)時(shí)，他對(duì)強(qiáng)盜說(shuō)：“你們?cè)陔x開我一箭遠(yuǎn)的地方，用弓箭指著我，當(dāng)你們舉起右手我就念咒語(yǔ)打開石門，舉起左手我就念咒語(yǔ)關(guān)上石門，如果我做不到或逃跑，你們就用弓箭射死我?！?/p>

強(qiáng)盜們當(dāng)然會(huì)同意，因?yàn)檫@個(gè)方案不僅對(duì)他們沒(méi)有任何損失，而且還能幫助他們搞清楚阿里巴巴到底是不是真的知道咒語(yǔ)這個(gè)問(wèn)題。阿里巴巴也沒(méi)有損失，因?yàn)樘幱谝患氐膹?qiáng)盜們聽不到他念的咒語(yǔ)，不必?fù)?dān)心泄露了秘密，同時(shí)他又確信自己的咒語(yǔ)有效，也不會(huì)發(fā)生被射死的杯具。

強(qiáng)盜舉起了右手，只見阿里巴巴的嘴動(dòng)了幾下，石門果真打開了，強(qiáng)盜舉起了左手，阿里巴巴的嘴動(dòng)了幾下后石門又關(guān)上了。強(qiáng)盜還是有點(diǎn)不信，說(shuō)不準(zhǔn)這是巧合呢，他們不斷地?fù)Q著節(jié)奏舉右手舉左手，石門跟著他們的節(jié)奏開開關(guān)關(guān)，最后強(qiáng)盜們想，如果還認(rèn)為這只是巧合，自己未免是個(gè)傻瓜，那還是相信了阿里巴巴吧。

這樣，阿里巴巴既沒(méi)有告訴強(qiáng)盜進(jìn)入山洞石門的咒語(yǔ)，同時(shí)又向強(qiáng)盜們證明了，他是知識(shí)這個(gè)咒語(yǔ)的。

這就是零知識(shí)證明的一個(gè)重要實(shí)例。

3、原理

那么，利用了區(qū)塊鏈技術(shù)的ZCash，就是利用“零知識(shí)證明”實(shí)現(xiàn)的匿名性。

相對(duì)于ZCash來(lái)說(shuō)，比特幣的轉(zhuǎn)賬并不是完全匿名的，只要知道了一個(gè)比特幣地址，任何人都可以通過(guò)https://blockexplorer.com/ 這個(gè)網(wǎng)站，查到這個(gè)地址的所有“消費(fèi)”行為和關(guān)聯(lián)。比如給誰(shuí)轉(zhuǎn)了賬，又從誰(shuí)（的比特幣地址）那里收到過(guò)轉(zhuǎn)賬，在以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的“賬本”上都“本本份份”地記錄著。

例如A有3個(gè)BTC，要給B轉(zhuǎn)賬1個(gè)BTC，那么在賬本上就會(huì)記錄著：A轉(zhuǎn)出了兩筆BTC，一筆為1BTC，轉(zhuǎn)給了B；另一筆為2BTC，轉(zhuǎn)給了自己。

那么利用了“零知識(shí)證明”的ZCash是怎么做到的所謂匿名呢？

ZCash的代幣為ZEC。同樣假設(shè)A有3個(gè)ZEC，要給B轉(zhuǎn)賬1個(gè)ZEC。

首先，A會(huì)將自己的1個(gè)ZEC分成若干份隨機(jī)投入一系列的“混合容器”中，指定接收方B的地址，同時(shí)混入的時(shí)候還有其他交易方輸出的若干份ZEC。這些ZEC又被混合容器隨機(jī)拆分，再?gòu)倪@些被拆分生成的所有的ZEC中取出合計(jì)為1ZEC的若干份，轉(zhuǎn)移到B的地址中，同時(shí)在發(fā)送的時(shí)間上也可以設(shè)置一定的延遲［3］。

其中的“混合容器”，就是一條“公有鏈”。經(jīng)過(guò)這條公有鏈一系列的“混幣”過(guò)程，就使得包括交易地址和具體金額在內(nèi)的交易信息變得無(wú)從考證了。

當(dāng)然，雖然ZCash以其匿名性使其市場(chǎng)熱度一度很高，但其仍面臨諸多障礙與“原罪”。

首先，要實(shí)現(xiàn)匿名性，其所需要的證明信息所花費(fèi)的計(jì)算資源就非常多，帶來(lái)了大量的資源浪費(fèi)，也導(dǎo)致了其可擴(kuò)展性面臨巨大挑戰(zhàn)。

另外，匿名性會(huì)帶來(lái)大量的額外監(jiān)管問(wèn)題，一旦有不法份子利用其用戶黃、賭、毒等違法領(lǐng)域，將會(huì)給追蹤與監(jiān)管帶來(lái)非常大的挑戰(zhàn)，造成一系列社會(huì)問(wèn)題。