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Snarks和分片技术联手使出终极必杀技

“技术的最高境界是融入日常生活的各个场景,褪去高科技的外衣,彻底变成日常生活的一部分。”——Mark Weiser

未来的人们甚至不会认为智能合约是“创新”。到那个时候,智能合约会渗透至生活的方方面面,人们甚至都无法想象非数字化货币的时代是什么样的。

以后的历史学家可能会将人类商业历史划分成两个纪元,即前智能合约时代和后智能合约时代。毕竟,数字化货币对现实世界中商业行为的本质和模式都带来了史无前例的改变。Chainlink社区的一位匿名成员曾这么说过:“智能合约会改变商业的DNA。”

Snarks和分片技术联手使出终极必杀技

当然,就像过去所有的技术革命一样,智能合约也需要到达一个“引爆点”才能真正实现大规模应用。

因此我们需要问自己两个问题:

1. 这个所谓的引爆点到底是什么?
2. 截止到2019年8月为止,我们是否到达了这个引爆点?

要到达引爆点就意味着要解锁商业的终极必杀技。

引爆点

我们可以从主流企业的视角思考这个问题。想象一下一个完美的智能合约平台应该是什么样的。这个平台应该拥有哪些特点?或者必须拥有哪些特点?

要到达引爆点,就必须建立一条拥有以下四大特点的公有链:

1. 隐私保护
2. 交易中除了加密货币外还可以选择用主流法币结算,并且符合ISO 20022等金融市场监管规定。
3. 在不牺牲去中心化或安全性的前提下实现可扩展性,即解决“不可能三角问题”。
4. 连接链下的外部数据,即解决“预言机问题”。

而现在我们有了Chainlink、zk-snarks和分片技术,已经到达了这个引爆点。

接下来,我们来探讨一下这个终极必杀技究竟是如何使出来的。我们的讨论将主要从以太坊的角度展开,以太坊目前在社区规模和主流应用方面仍然是最顶尖的智能合约平台。

那么私有链呢?

在深入探讨之前,我想先花点时间解决一个无法回避的问题。一直以来,主流观点都认为私有链是更适合企业的解决方案。所以我们先辩证地分析一下私有链的两大优点和两大弊端。

弊端:

1. 中心化导致安全性相对更低
IBM和马士基的大发3d货运联盟很难找到愿意加入的客户,这点其实并不令人感到意外。其他货运公司怎么会愿意让它们最大的竞争对手(马士基)去验证它们的交易数据呢?只有疯子才敢这么干。

2. 跑马圈地各占山头:
这个问题甚至比中心化还要严重。IBM大发3d的联合创始人John Wolpert写过一篇优秀的文章叫《打破壁垒实现安全性:企业为何要拥抱以太坊公有链》,他在文章中详细讲到了这个问题。

如果每家企业都建立自己的私有链,那么就会导致各占山头的乱象。如今B2B生态系统非常复杂,试想一下全球无数条私有链交织在一起形成一张巨大的“蜘蛛网”。这样做不仅成本效益低下,而且也不具有可扩展性。

大发3d的出发点是要打破壁垒,而不是建立更多壁垒。

“有一天你的一个大买家打电话给你问你要不要加入他们的私有链,你答应了。第二天你又接到批发商的电话问你同样的问题。接着是供应商、货运商、保险公司或者甚至是银行,而且每家公司都可能有好几条私有链!最后你不得不每天投入大量时间和成本操作几十条大发3d。如果这时候还有合作伙伴让你加入他们的私有链,你可能会说“算了,还是把订单发传真给我吧!”——Paul Brody(安永)

“你每次通过系统集成商连接两条私有链都需要支付一大笔费用。”

优势:

1. 可扩展性:随着以太坊公有链实现分片技术,这个优势正在快速缩小。
2. 隐私保护:在目前这个阶段,公有链/私有链这个分类其实并不太准确。Aztec协议、Zether协议和Nightfall协议(都是基于zk-snarks的协议)都有效地为以太坊公有链提供了一个“私有链模式”,使其可以在公有链和私有链间自由切换。因此,更准确的分类应该是联盟链和公有链。

到2020年,公有链/私有链的标签将逐渐消失。公有链和私有链将不再是两个对立的概念。取而代之的是公有交易/私有交易以及保密合约/公开合约的概念,而且这些交易和合约的范围会根据具体需求而变化,可能是双边的,也可能是多边甚至公开的。

总而言之,私有链与公有链相比存在两个主要弊端。不仅如此,私有链的两大优势也在快速消失。

“技术会随着时间不断发展,因此会不断出现各种解决方案解决现有问题。最终公有链平台将拥有可与私有链媲美的性能、可扩展性和数据隐私性,并同时保障安全性和去中心化.”

特点一:隐私保护(预言机和公有链的隐私)

Enigma创始人GuyZyskind曾在其MIT毕业论文中打趣地说道,智能合约只有变成了“保密合约”,才有可能存在商用价值。之后他提出zk-snarks和可信执行环境(TEE)是最有潜力的解决方案。他说得一点也没错。

zk-snarks是什么呢?zk-snarks是一种零知识证明机制(ZPK)。那么零知识证明机制又是什么呢?简而言之:零知识证明机制让你可以证明自己拥有某些信息,而无需披露信息的内容。

Vitalik Buterin在2017年发表的文章中从技术的角度详细对这个概念作出了解释。而Hackernoon也写过一篇优秀的文章,用五岁小孩和万圣节糖果的例子通俗易懂地解释了这个概念。

可信执行环境是什么呢?可信执行环境让代码在封闭的硬件中运行,并且

1)保障结果不可被篡改
2)保障绝对隐私,甚至运行代码的硬件都无法获取保密信息。

最为人熟知的可信执行环境就是英特尔SGX,Chainlink在收购TomCrier后与英特尔SGX建立了合作伙伴关系。

安永在2019年5月31日在Github上发布了Nightfall协议。一家拥有百年历史的知名会计事务所会选择在公有链上增加隐私功能而不是开发私有链,这点就很说明问题了。

自那以后,社区就积极在此基础上进行开发,不仅完善代码,还为不擅长写代码的人开发了一个即插即用的Truffle Box。大发3d社区和企业一般很少会合作,所以这些合作充分说明了Nightfall的受欢迎程度。

在此之前还推出了两个基于zk-snark的以太坊公有链隐私协议,即AZTEC(Consensys)和Zether(斯坦福,摩根大通)。一个显而易见的趋势正在慢慢成形。

在预言机领域,Chainlink同时利用零知识证明和可信执行环境,使两者实现互补。可信执行环境可以保证数据隐私,即使是节点都无法访问数据(这个功能对银行账户和API密钥至关重要)。

Chainlink目前仍然在尝试实现可信执行环境,节点暂时还能访问数据,因此还需要认证服务。虽然可信执行环境几乎是100%万无一失的,但是从理论上来说,再坚固的盾都有能击穿它的矛。因此,团队目前正在尝试在可信执行环境中运行zk-snarks(Thomas Hodges在2019年Trufflecon的问答环节中曾经提到过这一点)。两者结合能形成一个非常稳健且完备的系统。攻击者必须想办法同时剥掉一颗洋葱的所有层皮才可以进行任何有效的攻击(而要剥掉一层皮就已经很难了)。

“Chainlink将可信执行环境和零知识证明相结合,建立我们所谓的纵深防御系统,也就是说他们为智能合约开发者提供了一切所需的工具,包括可信执行环境、多个节点、过个数据来源、罚款保证金、声誉系统、非对称加密、零知识证明、WASM以及OTP+RNG,这些功能可以让智能合约开发者根据具体预算和安全需求调整合约的保密性和成本。”《加密预言机、Chainlink及其四大主要应用场景》

以后,zk-snarks可能升级成zk-starks(一种全透明的零知识证明机制),保护系统免于量子计算机的攻击。而且zk-starks最牛的地方是它的可扩展性比zk-snarks还要高。也就是说它可以更好地保护隐私,而且gas费用不会升高。

如果想进一步了解有关zk-starks的内容,可以去读Adam Luciano写的一篇科普文章。

Snarks和分片技术联手使出终极必杀技

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