计算机应用

作者：贾淼, 姚中原, 祝卫华, 高婷婷, 斯雪明, 邓翔

单位：1.中原工学院 前沿信息技术研究院，郑州 450007；2.河南省区块链与数据共享国际联合实验室（中原工学院），郑州 450007；3.河南测绘职业学院 时空大数据产业学院，郑州 451163

关键词：区块链,隐私保护,扩容,跨链,零知识证明,非交互零知识证明

基金：国家重点研发计划“区块链”专项(2023YFB2703600)

因为去中心化和不可篡改等特点，区块链技术已经广泛应用于社会治理、教育和医疗等领域。然而，随着应用的不断深入，需求的不断增多，区块链系统面临着安全问题、存储不足以及价值孤岛等一系列挑战。因此，区块链在隐私保护、扩容和跨链互操作性方面的需求日益凸显。将零知识证明（ZKP）技术赋能区块链，可以使区块链实现高级别的匿名性和事务隐私保护，基于ZKP的有效性证明可取代完整的数据由侧链或链下角色提交给主链，基于ZKP的共识证明可更高效地提升区块链跨链协议的性能。针对ZKP赋能区块链的现状亟待综合对比分析的问题，研究ZKP赋能区块链的进展与展望，而基于ZKP技术赋能区块链的相关进展，系统性地总结了近年来的代表性方案。首先，介绍了零知识技术的发展脉络；其次，分类总结基于ZKP技术的区块链的代表性应用，重点介绍这些应用的实现思路和创新点，并基于典型案例对这些应用在区块大小、证明大小、交易费用等指标上分析性能；最后，展望ZKP技术在区块链隐私保护、扩容和跨链的发展前景中的应用。

来源：2024年第12期

《计算机应用》期刊编辑部

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