电影《让子弹飞》中有这样一个情节，为了让人相信自己没有多吃一碗凉粉，六子剖开肚子，以性命为代价证明了自己的清白。
在这里，六子是证明者，围观群众是验证者，六子证明的方式是看腹中究竟有没有多一碗凉粉。然而，这种证明方式的代价是六子的生命。
上述例子就是一个典型的证明难题。
第一，若要保证验证的有效性，证明者必须分享知识（上述例子中，与知识对应的就是六子肚子内的情形），证明者若要通过验证，需要将知识告知验证者，而告知知识往往是有代价的。
第二，若验证无效，验证者将面临欺诈风险。举个例子，在法庭上，如果被告能在开庭前获得控方律师所有的提问，那么他极有可能成功编造出一个完美的故事过对方。
最初的解决办法是，引入第三方，将验证过程公开化，以此调和知识所有权与使用权间的矛盾。然而，即便如此，对于具有排他性的知识（比如密码），一旦出让使用权，也即丧失了所有权。有没有不需要动用知识的验证方式呢？
零知识证明的诞生
时间来到1985年，S. Goldwasser 博士毕业后来到 MIT，与 S. Micali，Rackoff 合写了一篇载入史册的经典论文《交互式证明系统中的知识复杂性》，零知识证明（zero-knowledge proof）问世。
直播｜李宝宝 > 靠首发DeFi币崛起，为何BitMax抓住了风口:金色财经 · 直播主办的《 币圈 “后浪” 仙女直播周》第12期15:00准时开始，本期“后浪”仙女Bitmax 的李宝宝将在直播间聊聊“靠首发DeFi币崛起，为何BitMax抓住了风口”，请扫码移步收听！[2020/8/11]
此后，证明过程无需“知识”获得了理论支撑，简单来说，通过零知识证明，既能保守秘密，又能让别人相信你。
只是由于效率和适用性上的短板，很长一段时间内，零知识证明仅仅停留在学术理论层面，或者只能用于特定项目，直到邂逅区块链。
零知识证明两大关键词：保守秘密，即“不泄露信息”；让别人相信你，即“证明论断有效”。
这两个特点恰好被区块链所需要：
隐私：区块链网络的共识要求一切公开透明，隐私保护成为问题。
在隐私场景中，借助零知识证明“不泄露信息”的特性，可以在不泄漏交易的细节（接收方，发送方，交易余额）的情况下证明区块链上的资产转移是有效的。
扩容：区块链去中心化的特点，使验证成为不可承受之重，轻量化的证明成为刚需。
在扩容场景中，主要利用“证明论断有效”这个特性，链上资源是有限的，所以我们需要把大量的计算迁移到链下进行，零知识证明正好可以证明这些在链下发生的动作是可信的。
郎咸平：未来工业互联网和区块链的结合将是下一个超级风口:金色财经报道，经济学家郎咸平最近在人民日报数字媒体发表文章《剥离货币属性，区块链涅槃重生 ——疫情下的区块链产业》，文中提到，未来，工业互联网和区块链的结合将是下一个超级风口。随着工业互联网连接规模的扩大，我们迫切需要通过区块链将产业链上下游间的数据衔接，解决企业间生产协同、信息共享、资源融合、柔性监管等新型问题。本次疫情将会加速区块链在两方向的发展，一是公共信息的传递；二是中小企业信用的建立。[2020/3/31]
早在2016年，专注于链上隐私保护的ZCash就正式发布，通过零知识证明，ZCash完成交易验证，而无需公开全部交易信息（发送人、接收人、交易量）。不过，经过多年发展，ZCash仍是不温不火。
原因也很简单，尽管隐私很重要，但当前的区块链用户，还远没有建立广泛而强烈的隐私意识，不敢露富，还不敢露穷么？
目前，隐私并不是刚需，扩容才是，特别是对于以太坊而言。
ZK与Rollup的结合
从底层协议来看，链上交易的成本必然高昂，因为要实现充分的去中心化和安全，必须有足够多的节点进行重复验证。
随着区块链应用的扩展，同步一个节点的时间越来越长，越来越庞大的链上数据量拉高了硬件的要求，大多数家用计算机甚至连节点的基本要求都达不到，像以太坊这样用途广泛的公链，其节点数量也只有一万余个，且大多数被托管在亚马逊 AWS 上，与去中心化的初衷背道而驰。
现场 | 智慧城市联盟金融科技委员会主席陈家豪：区块链风口正从炒币转向踏实做事 ?:金色财经现场报道，2018年8月10日，在2018纷智金融科技峰会（香港）上，智慧城市联盟金融科技委员会主席陈家豪指出：在还没有互联网的年代，香港就已经是信任机制的中心了。随着中国的互联网、区块链产业变得更为成熟，香港还是信任的门户。现在阿里巴巴也来到香港，用区块链做汇款，区块链的风口在过去的一年时间里，先吹了炒币的风，现在再吹的是比较踏实的风。[2018/8/10]
相较于隐私保护，区块链的可扩展性，显然更有意义。
只要实现了可扩展性，那么就既可以维护“去中心化”的正确，同时可以降低gas。
2017年8月，以太坊联合创始人Vitalik Buterin和Joseph Poon，共同提出了初代扩容解决方案Plasma。
然而，Plasma无法提供和主链同等的数据可用性和安全性，很快遭遇全面溃败，开发者又将眼光放在了 Rollup 技术上。
Rollup 的核心理念其实很简单，就是将原本散布在区块中的大量交易数据，打包成“浓缩”的交易，发布到链上。为确保其中每笔交易的有效性，各种Rollup方案设计了不同的机制以确保整个过程的安全性与Layer 1保持一致。
在这个方向上，主要分为ZK Rollup和Optimistic Rollup两种方案，前者以零知识证明（ZK-SNARKs）的密码学技术确保安全性，而后者则继承了Plasma的惩罚机制 ，节点一旦作恶，将付出极大代价。
上海区块链发展与其地位不匹配，或再次错过风口:链塔智库发布《中国区块链50城之上海》，报告显示，身兼全球金融中心之一和中国国际金融中心于一身的上海，与北京、深圳这两个一线城市相比，甚至和杭州、重庆这些准一线城市相比，在区块链上的声音与其自身的地位极不匹配，上海并未把自身在金融领域的深厚积累转化成在区块链领域的领先优势，或将再次错过风口行业。[2018/6/16]
2021年9月1日，基于Optimistic Rollup的以太坊扩容网络Arbitrum宣布，主网公测版本正式上线，标志着OPR先ZKR一步，正式登上舞台。
相较于依靠惩罚机制的OPR方案，凭借数学和密码学的ZKR显然更能够做到去信任化，不过，Rollup首先要克服的仍是技术难题，即EVM 的兼容性问题。
如果将 EVM 视为一台计算机，它在给定特定输入的情况下，计算智能合约的操作的输出结果。包括 Arbiturm，Optimism 在内的 Optimstic Rollup 解决方案都有 EVM 兼容的虚拟机，允许其能够处理在以太坊主链上发生的所有操作。
反观ZK Rollup，由于在 EVM 设计之初，开发者完全设想过之后可能用到 ZK 技术，于是 ZK-EVM 就成为ZK Rollup第一个需要攻克的难关。
区块链风口，BAT都做了什么？:\t凤凰网网科技消息，在各种3点钟群遍布世界各地，商业BP里充斥着发行代币，作为巨头，BAT却在此番风口中显得低调了许多。事实上，BAT早就已经开始布局区块链，而且主要还是基于区块链技术层面的布局，与现在大热的虚拟货币、ICO无关。由于区块链的技术和场景探索尚处于早期，还未迎来真正爆发时机。
无论是马化腾、马云还是李彦宏，都认可了区块链技术革新，并在这个战场开始投入精力。虽然战火还未燃起，不过在这短兵交接的前夜，三大巨头做了哪些军备竞赛？马化腾近期在两会上发表了自己对于区块链的看法，“区块链是一个好的技术，但还处在发展的早期，需要建立有效的应用模式，腾讯也在积极探索区块链在各个场景中的应用。”相比腾讯和百度两家集中在金融领域，阿里对于区块链技术的应用场景要更广泛，尤其是在商品供应链和物流方面。由于金融和电商领域的先天优势，阿里在区块链技术上相比百度和腾讯也更加突出。百度在AI上All in了资源，在区块链的布局上，似乎比AT要慢了一些，目前主要集中在了金融领域。[2018/3/17]
开发人员面临两种选择，设计一种支持现有 EVM 的 ZK 指令集，或者重新设计一种对零知识证明友好的虚拟机，前一种路线的代表是 Hermez 和以太坊基金会的Applied ZKP，后者主要是 zkSync和Sin7Y。
在L2的大战场之外，ZK-EVM成为了各大技术团队竞相角逐的小战场。
2021年8月，Polygon（Matic）以 2.5 亿美元的价格收购了致力于开发ZK-EVM的 Hermez Network。
今年 4 月，专注于zkEVM解决方案的 zkRollup Scroll 宣布完成3000万美元的A 轮融资，Scroll团队将与以太坊基金会的Applied ZKP 团队合作，推出字节码层面的 zkEVM，并探索加速ZK证明生成的硬件，构建去中心化证明系统。
预期拉满
在头部资本中存在一种共识，ZK是一种具有终局性的技术，未来可能会成为区块链世界中普适性的存在。
随着Paradigm、a16z和红杉等大机构加紧布局ZK，市场上对ZK的FOMO情绪被引爆，一级市场上ZK项目的估值也逐渐向市梦率前进。
2018年1月，ZK-Rollup开发团队StarkWare在种子轮获得600万美金融资，投资人包括以太坊创始人V神、Paradigm、Pantera 、PolyChain等一众明星机构。
2021年11月，StarkWare在C轮融资中筹集了5000万美元，估值达20亿美元，红杉资本领投，Paradigm、三箭资本、Alameda Research等参投。
2022年3月，StarkWare筹集新一轮融资时，一级市场报出的估值已达60亿美元。
另一大 ZK明星， zkSync背后的母公司Matter Lab于去年11月完成B轮5000万美元融资，a16z领投，Placeholder、Dragonfly、1kx等跟投。
由于ZK领域尚有大量理论未得到实践，缺少成功的案例和优质代码库作为参考，学习曲线非常陡峭，项目的开发难度极高，高门槛无疑增加了ZK项目的含金量，然而，当前ZK赛道的仍然有过热的风险。
长期关注ZK市场的投资人Evans告诉深潮 TechFlow ，这是一种把预期打满的一个情况，当前许多公链都尚未突破StarkWare的FDV（完全稀释估值），在ZK还没有具体生态的时候，达到这样的估值，实际上是短期内预期打进去的结果，后续想要继续维持这样的估值，或许有一定的难度。
另一位投资人发现某ZK项目在一年不到的时间内从最初4000万美元估值涨到了4亿美元，直呼“市梦率，投不起”，哪怕只是ZK生态系统中的DEX，一级市场估值有的也在2亿美元以上。
不过，一级市场上对ZK的追逐，也不一定是坏事，在资本加持下，大量优秀的开发人员投入到相关研究中，加速EVM兼容落地。
以 ZKSync1.0 为例，包括以太坊基金会研究员 Justine Drake在内的大多数人，都认为实现 ZKSync 2.0 至少需要等到22年底。然而，今年2月份 ZKSync 2.0 测试已正式上线，成为以太坊测试网上首个兼容 EVM 的 ZK Rollup。
但是，ZK Rollup的头顶，仍然飘荡着流动性割裂、可组合性降低，以及中心化风险等乌云，ZK有巨大的潜力，但是还远远谈不上广泛应用，当前市场上所说的ZK，更多指代ZK Rollup。
从本质上看，ZK Rollup中的零知识证明，只是将可验证的计算外包，也就是通过第三方输出一个计算完整性的证明。虽然ZK Rollup缓解了L1可扩展性的不足，但是它同样面临着计算成本的压力。
当前，市场上还没有专门用作零知识证明的硬件，在以太坊路线图中，未来将集成 ZKEVM，矿工需要生成证明，就必须需要一枚可以快速生成零知识证明的芯片。
据Paradigm预测，未来“ZK 矿工”的市场规模有望媲美 PoW 挖矿市场，其中对 ZK 硬件加速最重要的技术是 FPGA， GPU成本过高，并且能耗太大，ASIC 从设计、制造到部署，通常需要 12 到 18 个月或更长的时间，相比之下，FPGA 供应链更轻便灵活。
嗅到“投资或投机预期”的弄潮儿已经开始下场布局，比如某“加密老人”永远站在风口，开始下场去做ZK硬件的项目；也有VC开始试图撺掇有硬件创业经验的人来做ZK硬件项目，亲自孵化……
就这个角度而言，即便只是作为Rollup存在的ZK，它的想象力也远谈不上被穷尽。其次，ZK要突破Rollup的叙事框架，扩展在隐私和信任方面的用例，或许还需要等待Web3世界个人主权意识的崛起。
总体而言，ZK是具有终局性的技术，其意义甚至超越了区块链，对ZK寄予厚望的加密行业已经砸下上百亿美金，期待ZK帮助区块链完成蜕变。
假如，ZK发展受阻或者被证伪，那么区块链的发展又将经历“叙事破灭”的寒冬，这是一场“只许成功，不许失败”的资本豪。
ZK，雄起！
撰文：0x5willows
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