59、深入解析ZK - SNARKs：构建原理与应用探索

深入解析ZK - SNARKs：构建原理与应用探索

1. SNARKs的类型与特点

SNARKs（简洁非交互式知识论证）根据其设置要求可分为三种主要类型：
- 受信任的非通用设置 ：这种类型的SNARKs是为单个电路构建的。在设置过程中会生成大量随机数据，这些数据必须保密，否则证明者可以证明虚假陈述。一旦设置完成，这些数据将被销毁。例如Zcash最初使用这种设置，由于只有单一类型的电路（交易转移），所以设置无需更新，但如果电路类型改变，则必须重新进行设置。
- 受信任的通用设置 ：SNARKs只需要进行一次受信任的设置。它具有可更新且比通用参考字符串（CRS）更小的结构化参考字符串（SRS）。参考字符串基于秘密随机性具有一定结构，设置中的秘密材料（随机性、陷门等）与电路无关，是通用且可更新的。可以将其视为一个两步过程，首先秘密运行一次性程序生成可更新的设置字符串，然后销毁所有秘密。之后，该设置字符串可用于任何新电路的预处理，而无需依赖任何秘密数据。
- 透明SNARKs或STARKs ：不需要受信任的设置，因为它们不使用任何秘密数据。

SNARKs生成的证明体积小且验证速度快，不仅可用于隐私保护，还能提高区块链的可扩展性。然而，它们存在两个关键问题：一是生成证明所需时间长，二是需要SRS，这意味着要信任第三方。

2. 构建ZK - SNARKs的第一步：前端处理

构建ZK - SNARKs通常是一个两步过程。第一步涉及系统的“前端”，即将程序转换为可进行概率检查的等效模型。具体来说，是将待证明的程序转换为算术电路，