零知识证明是一种强大的工具，可以在保证隐私和安全的同时实现可扩展性和互操作性。

撰文：Raghav Agarwal

编译：MarsBit，MK

ZK 正日益在 Web3 中得到采用。目前，扩展性和隐私是 ZK 的两个最常见的用例，然而，ZK 具有更大的潜力，可以实现更多的创新性用例。那些新的 ZK 用例正在出现呢？

随机性: ZK 可以与 VDFs (Verifiable Delay Functions) 结合，以在区块链上实现完全安全的随机性。尽管在以太坊上有许多随机性原语，但它们存在微妙的缺陷，如可偏性，活性，昂贵性，额外的信任假设。

通过结合 SNARKs 和 VDFs，Paradigm 已经开发了一种由 RANDAO 和可插拔的区块哈希预言机驱动的，适用于以太坊的 VDF 兼容随机信标。

来源

链下数据的验证: SpaceandTimeDB 正在使用 Proof of SQL，允许数据仓库生成 SQL 查询执行的 SNARK 证明，证明查询计算是准确的，且查询和数据都是可以证明的防篡改。

在数据库 (DB) 的情况下，让网络中的每一个 DB 节点运行相同的查询数千次并达成共识是不可行的。Proof of SQL 允许开发者将事务性查询和可扩展分析的结果直接连接到他们的智能合约。

DeFi 安全: zkPoEX (Zero-Knowledge Proof of Exploit) 由 zkoranges 和 zkLumi 提供，该服务在 ETHDenver 中获得了第一名，允许白帽黑客在保护利用的机密性的同时，报告智能合约中的实时漏洞。

来源

这可能允许审计员安全地生成一个利用的 ZK 证明，而不必揭示实际的利用方法。审计员可以证明他们知道一个交易可以在某些合约中产生不希望的状态变化，而无需揭示利用的具体细节。

ZK-email 验证：由 yush_g 和 sampriti0 在 0xPARC 中创建的 ZK Email 允许用户匿名验证电子邮件签名，但可以屏蔽任何他们想要屏蔽的数据。它可以允许用户使用他们的电子邮件证明他们有某个特定的 twitter 处理程序。

Github 贡献证明: zkRepo 允许用户创建一个证明，证明他们对某个 github 仓库做出了贡献，但不会透露他们是谁。一个 DAO 可以使用它来奖励他们的 github 贡献者

来源

存储证明：@HerodotusDev 正在使用 ZK 构建存储证明技术，以在@ethereum 区块链之间启用同步跨层数据访问。使用它，开发者可以在主网和分层网络之间无缝地同步和验证数据。

ZK-Rollups：ZK-Rollups 是一种可扩展性解决方案，允许在主链外部计算和验证事务，然后将其作为单个事务提交到主链。@zksync, @StarkWareLtd 和@loopringorg 是在这个领域内最早采用 ZK-Rollups 的项目。

来源

二次支付网络：@zkChannels 是一个采用零知识证明的二次支付网络，类似于闪电网络，但它允许双方在交易时保持隐私。

来源

ZK 身份验证：在以太坊主网上验证实体身份可能需要揭示大量个人信息，而 ZK 证明可以使个人在无需揭示任何个人信息的情况下证明自己的身份。@AztecNetwork 正在开发此类解决方案。

ZK 身份验证也可以用于 NFTs。你可以证明你拥有某个 NFT，而无需透露你是谁或你拥有什么。@niftyc 正在开发此类解决方案。

数据可用性抽样（Data Availability Sampling，简称 DAS）：@celeste 和@zkvalidator 正在开发一种利用零知识证明技术来实现数据可用性抽样的方法。

在一个分布式系统中，DAS 是一种检测是否所有的数据都可用的方法。如果一个块的数据被证明不可用，那么该块可以被标记为无效，从而避免无效的区块被添加到链上。

可验证的计算（Verifiable Computation）：可以使用零知识证明来证明一个复杂计算的正确性，而无需执行整个计算。@O(1)Labs 正在开发这种技术，它可以在无需知道所有输入和输出的情况下验证计算的结果。

投票：@vocdoni 正在使用 ZK-SNARKs 开发一个完全匿名的投票系统。通过这种方式，投票者可以在不揭示自己身份的情况下证明他们有投票权。

跨链互操作性：使用零知识证明，我们可以在不需要任何中介的情况下实现两个区块链之间的交互。例如，@interlay 正在使用这种技术在比特币和波卡网络之间实现无信任桥接。

跨链互操作性的另一个例子是@HopProtocol，它正在使用 ZK-Rollups 实现以太坊和多链网络之间的快速和便宜的交互。

匿名资金：零知识证明可以用于实现完全匿名的资金转账。例如，@TornadoCash 是一种基于以太坊的、非托管的、完全匿名的资金转账服务。

证明性能：虽然 ZK 证明在理论上很有前景，但其计算成本高昂，对于许多应用来说可能是不切实际的。然而，@EYnews 的 Nightfall 项目和@matterlabs 正在改善这种情况。

零知识证明的未来：虽然目前零知识证明的应用还处在早期阶段，但未来的发展空间巨大。一些公司，如@Filecoin，正在寻找将零知识证明应用于更大范围的方法。

许多公司正在努力提高零知识证明的性能和便捷性，以使其适用于各种各样的应用。在这些公司中，@hermez_network 和@iden3io 正在使用 ZK-Rollups 技术改善以太坊的可扩展性。

尽管零知识证明的计算成本高昂，但许多人仍对其潜力保持乐观。因此，@zkMesh 和@ZKProofStandards 正在开发一种旨在提高 ZK 证明技术性能的开放标准。

综上所述，零知识证明是一种强大的工具，可以在保证隐私和安全的同时实现可扩展性和互操作性。目前，许多项目正在利用这种技术，包括@Ethereum，@Zcash，@Filecoin，@Cosmos，和@Polkadot 等。零知识证明的未来看起来十分光明。