Web 3 中的零知識證明

高承實，密碼學博士，曾任解放軍戰略支援部隊信息工程大學計算機應用專業副教授，研究生導師。現任中國計算機學會區塊鏈專業委員會委員。分別在火星財經、《環球》雜志、巴比特、鏈證經濟、互鏈脈博等區塊鏈媒體發表相關區塊鏈文字近百篇。為解放軍駐港部隊、河南省保密局、金仕達等黨政軍、院校、企事業單位和行業協會開展區塊鏈講座幾十場。研究領域包括區塊鏈、密碼與信息安全、金融科技、輿情傳播和大數據，曾主持軍隊重點課題2項，參與國家重大社科基金課題1項、軍隊重點項目3項、國家863/973課題多項，獲省部級科技進步獎4項，發表核心期刊論文20餘篇。

第1章 Web 3新基建崛起
1.1 Web 3主流敘事
1.1.1 史前敘事
1.1.2 公鏈降臨
1.1.3 去中心化金融DeFi創世
1.1.4 非同質化代幣NFT異軍突起
1.1.5 鏈遊GameFi先聲奪人
1.2 Web 3基礎設施體系初現
1.2.1 Web 3基礎設施框架
1.2.2 數據服務
1.2.3 去中心化身份堆棧
1.2.4 安全與審計
1.3 零知識證明敘事升溫
1.3.1 零知識證明的奧妙
1.3.2 自主掌控隱私
1.3.3 破解可擴展性難題
第2章 揭開零知識證明的神秘面紗
2.1 “證明”的歷史
2.1.1 從歸納推理到演繹推理
2.1.2 形式化符號語言推理
2.1.3 計算機證明
2.1.4 交互式證明
2.2 繞不開的計算覆雜性
2.2.1 基本概念
2.2.2 P問題、NP問題與NPC問題
2.2.3 電路覆雜性
2.3 零知識證明的基本原理
2.3.1 故事中的零知識證明
2.3.2 模擬器定義“零知識性”
2.3.3 提取器定義“可靠性”
2.3.4 從交互式證明到簡潔非交互式證明
第3章 零知識簡潔非交互論證系統的構造
3.1 構造零知識簡潔非交互論證系統的主要步驟
3.1.1 SNARK系統的底層
3.1.2 可驗證計算及其設計
3.2 將計算需求轉化為電路
3.2.1 將問題轉化為程序
3.2.2 將程序轉化為計算電路
3.3 信息論模型的構造
3.3.1 LIP模型
3.3.2 IOP模型
3.4 證明多項式
3.4.1 FRI承諾
3.4.2 KZG10承諾
3.4.3 IPA承諾
3.4.4 不同方案的對比
3.5 非交互及零知識的實現
3.5.1 非交互性
3.5.2 零知識
3.6 小結
3.6.1 ZK-SNARK的分類
3.6.2 更多的組合和遞歸
第4章 零知識證明的主流實現方案
4.1 零知識證明技術和應用發展
4.1.1 零知識證明的技術發展
4.1.2 重新定義區塊鏈運作方式
4.2 ZK-SNARK
4.2.1 工作原理
4.2.2 主要協議
4.3 ZK-STARK
4.3.1 工作原理
4.3.2 ZK-SNARK與ZK-STARK
4.4 Bulletproofs
4.4.1 工作原理
4.4.2 應用場景
4.5 ZKP系統的比較維度
4.5.1 效率和安全維度
4.5.2 底層技術維度
第5章 零知識證明“眾神殿”
5.1 市場機會
5.1.1 基礎設施
5.1.2 身份與安全
5.1.3 DeFi與支付
5.1.4 硬件加速
5.1.5 NFT交易
5.2 Web 3系統擴容
5.2.1 zkSync
5.2.2 StarkNet
5.2.3 Scroll
5.2.4 Polygon zkEVM
5.3 挑戰可交互性
5.3.1 跨鏈橋概述
5.3.2 ZKP跨鏈原理及難點
5.3.3 實現以太坊PoS輕客戶端
5.3.4 將IBC引入以太坊
5.3.5 分佈式零知識證明
5.4 數字身份解決方案
5.4.1 去中心化身份堆棧
5.4.2 ZK勳章證明聲譽
5.4.3 ZKDID預言機
5.4.4 ZK-KYC助力合規
5.5 博弈中的隱私支付
5.5.1 隱私幣
5.5.2 隱私交易網絡
5.5.3 隱私智能合約
第6章 Web 3之外的零知識證明
6.1 零知識證明賦能生成式AI
6.1.1 為ML上鏈提供基礎設施
6.1.2 實現信任證明
6.1.3 開拓遊戲新屬性
6.2 抵抗虛假信息
6.2.1 音頻的ZK證明
6.2.2 新聞照片的ZK證明
6.3 分佈式智能電網的安全控制
6.4 醫療數據保護與安全共享
6.4.1 醫療數據安全共享
6.4.2 醫療數據安全採集
參考文獻
後記