NET:一文帶你初步了解隱私Layer1

隱私計算，最開始萌芽于Zcash、Dash、Monera等匿名幣，在近兩年開始逐漸開始有了自己的聲量。數十條主打隱私交易的公鏈項目陸續出現，涉及諸多數學與密碼學算法的加密隱私技術開始被不斷提出并實踐，在a16z、紅杉資本等主流風投的看好下，這一賽道已然成為目前Web3最受關注的賽道之一。

事實上，隱私賽道的火熱也不僅僅來源于資本的助推，不可否認的是，隨著當前DeFi應用屢次由于隱私缺失出現安全問題的頻率上升，如何在鏈上交易中保護自己的交易策略不被他人知道，已經成為DeFi開發者與使用者最關心的議題之一。

目前，Web3的隱私賽道定義較廣，包括匿名幣、Layer1的隱私公鏈、Layer2的隱私協議/應用等等，限于文章篇幅，本文將主要帶讀者入門Layer1的隱私公鏈與主流的隱私計算技術，Layer2隱私協議與零知識證明也值得“另起爐灶”了。

隱私Layer1賽道總覽

Layer1對應六層模型中的數據層、網絡層、共識層、激勵層，為了更好區分，Layer1通常指的是公鏈。

目前Layer1的隱私公鏈主要包括Aleo、IronFish、Anoma、SecretNetwork、MantaNetwork、OasisNetwork、EspressoSystems、AlephZero等等。

外媒：美SEC曾要求Coinbase停止除比特幣以外的所有交易:金色財經報道，在起訴Coinbase之前，美國證交會曾要求Coinbase停止比特幣以外的所有加密貨幣交易，這表明該機構打算對更廣泛的市場行使監管權力。Coinbase CEO表示，SEC提出上述建議后，于上月對coinbase提起法律訴訟，原因是該公司未能注冊為經紀商。SEC的訴訟將Coinbase平臺上13種交易量清淡的加密貨幣認定為證券，并聲稱，該交易所向客戶提供的這些加密貨幣屬于監管機構的職權范圍。如果Coinbase同意，這可能會開創一個先例，使絕大多數美國加密企業的運營被判定為不合法的，除非他們在美國證交會注冊。（英國金融時報）[2023/7/31 16:08:17]

事實上，雖然隱私Layer2方案中的以太坊的二層網絡ZKrollup風頭更勁，但Layer1公鏈顯然被人們賦予了更大的期望。因為作為獨立公鏈，它們既可以直接在主鏈上開發隱私智能合約，又可以作為側鏈或平行鏈為其他公鏈提供隱私計算。

CarbinVC在研報中將隱私公鏈的核心競爭點歸整于：隱私，效率，通用性，易用性四大點，如何各自理解？

隱私性

隱私公鏈定位于Layer1層，提供可編程級的隱私，以使任何開發人員或組織都能構建和擴展真正私有的應用程序。例如，ALEO、IronFish強調了成為通用隱私層的構想，旨在提供全棧解決方案。

截至4月18日當周，投機者持有比特幣凈多頭頭寸減少489手:金色財經報道，據美國商品期貨交易委員會（CFTC）數據，截至4月18日當周，投機者持有比特幣凈多頭頭寸減少489手。[2023/4/22 14:19:29]

高性能

隱私公鏈往往通過以零知識證明為主的隱私技術組合，通常使用模塊化分層、鏈下計算等方式減少計算時間，隱私公鏈在性能及可拓展性上往往高于以太坊。

通用性

通用性是隱私公鏈的有力競爭點之一，隱私公鏈可滿足在不同的鏈上組合與互操作、不同鏈上的智能合約能夠相互調用和并行，實現充分的數據交換和協同計算，以應對多種場景中的問題。

以SecretNetwork為例，用戶可以通過SecretNetwork的原生跨鏈橋轉移資產，基于其資產創造隱私版本，SecretToken可以像ERC-20代幣一樣編程，并在應用程序中使用。目前SecretNetwork的跨鏈橋已支持以太坊和幣安鏈的資產轉移。

易用性

隱私公鏈提供生態中的開發工具及服務，支持隱私保護應用程序的開發、部署和可持續性。例如，隱私公鏈ALEO為隱私應用開發提供了開發基礎設施和生態環境，以及LEO編程語言，降低開發者開發隱私智能合約的技術門檻。

隱私計算技術

數據：9500萬USDT從未知錢包轉移到幣安:金色財經消息，據Whale Alert數據顯示，9500萬USDT從未知錢包轉移到幣安。[2022/8/4 2:58:10]

發展至今，基于區塊鏈網絡的隱私計算主要技術手段包括：多方安全計算、零知識證明以及基于硬件設計的可信執行環境。

MPC

最早由圖靈獎獲得者——中國科學院院士姚期智于1982年提出。其技術邏輯是：在一個分布式網絡中，有N個互不信任的節點，每個節點持有數據x，并協同執行函數f(x)，最終得到各自的結果y，若各節點的y值相等，則可輸出為計算的結果。MPC的最大優點是做到了數據的百分百匿名，并且計算的結果也可以做到相對精確；挑戰點則是對帶寬的要求極高，當協同參與者較多時通訊水平將是一大考驗。

在區塊鏈領域，MPC的使用范圍主要為公鏈PlatON、錢包Firelocks、ZenGo。如PlatON是隱私AI計算網絡，通過疊加同態加密和安全多方計算，實現隱私計算，保證輸入數據以及計算邏輯本身的隱私。

ZenGo使用MPC和其他復雜的加密工具(如零知識證明和閾值加密技術)，在一組不信任的實體之間共享對特定加密貨幣地址的簽名責任。

TEE

TEE是通過硬件的方式保護參與計算數據的隱私性，但基于TEE的隱私計算并不是建立在參與方間完全無信任環境下的，實際上會有一個各參與方都認可的可信根，一般而言，這個可信根是TEE的制造廠商。

Veritic CEO：簡化對NFT的訪問可以促進主流采用:金色財經報道，在2022年達沃斯世界經濟論壇的第4天，舉行了關于NFT的演講。Veritic首席執行官 Stephan Holzer認為簡化對NFT的訪問可以促進主流采用，Holzer解釋稱：我們希望啟用下一個十億，這需要 NFT 托管。而且我個人認為，NFT可能具有的潛力可能比加密貨幣本身更大。

Holzer 指出，為新用戶提供更熟悉的界面和托管服務，用戶無需設置自己的錢包，這可能會改變整個市場的游戲規則。

此外，Seal Storage Technology首席執行官 Alex Altman表示，只要以正確的方式創建和存儲該資產，絕對沒有理由說房屋契約不能成為獨特的數字資產。由于NFT純粹是獨一無二的，因此該資產也可以很容易地轉移。[2022/5/26 3:42:20]

在區塊鏈領域，有SecretNetwork、OasisNetwork、PhalaNetwork使用的隱私技術即主要為TEE。SecretNetwork是基于Cosmos的隱私公鏈，于2020年9月啟動主網，是最早默認支持具有隱私的可編程智能合約的區塊鏈之一。

SecretNetwork通過可信執行環境確保交易數據在執行期間保持安全和私密，能夠隱藏代幣及合約的交易歷史和狀態變化。區塊瀏覽器對外僅顯示交易時間，無法獲知具體交易內容與持有資產。

Pantera Capital合伙人Paul Veradittakit：投資者會在熊市尋找具有高價值和長期成功的公司:金色財經報道，Pantera Capital合伙人Paul Veradittakit最新撰文《Surviving Bear Market》，文章指出，上一次熊市只有很短的71天，現在可能是這次熊市的開始，熊市并不可怕，因為可以讓公司專注于建設，而且頂尖人才已經陸續進入加密領域，由于許多公司在熊市時的估值偏低，因此是投資的好時機，在此期間，投資者將找到具有巨大價值和長期成功的公司。因此，Paul Veradittakit給出了創業者五點建議：1、至少募集維持24個月運營的資金；2、早點關注變現和商業模式，創造退出價值；3、減少過度支出；在加密貨幣市場中，熊市期間要花費更少的營銷費用并在下一個牛市中投入更多資金；4、審查并削減服務協議或重新談判；5、大公司應積極尋找收購目標。[2022/5/21 3:32:23]

OasisNetwork將共識和計算分離為共識層和計算層，其中計算層采用TEE可信執行環境運行智能合約，這種架構能夠支持密集計算，同時提高網絡隱私性。

ZKP

最早由1980年代由麻省理工學院學者ShafiGoldwasser、SilvioMicali和CharlesRackoff開發的一種加密技術，在其原始論文中對于零知識證明這樣定義：除了所討論命題的正確性之外，沒有傳達任何額外的信息。換句話說，零知識證明允許一方在不需要透露任何額外信息的前提下，向另一方進行真實性證明。因此可以用來保護隱私，在隱藏所有細節的情況下證實交易的有效性。

零知識證明可實現靈活的數據計算交互和交叉驗證，但實現難度仍然較高，因為需要通過反復舉例驗證才能證明答案為真，這對算力要求非常高。目前能夠生成證明的效率在7秒左右，需要大量的算力來提高計算速率。

目前，隨著零知識證明技術的逐漸成熟，且這一技術在隱私數據保護、計算壓縮與區塊鏈擴容、身份認證、信用記錄等方面都十分適用的功能，目前已經被許多區塊鏈項目視為最好的隱私保護方案之一，以ZKP為基礎的zkRollup技術被包括Vitalik在內的加密領袖一致看好的擴容路線。

2021年Vitalik曾在一篇文章中講：Perhapsthemostpowerfulcryptographictechnologytocomeoutofthelastdecadeisgeneralpurposesuccinctzeroknowledgeproofs,usuallycalledzkSNARKs.(也許過去十年中最強大的密碼技術是通用的簡潔零知識證明zk-SNARKs。）

由于使用該技術的公鏈隊伍壯大，則干脆成為了Web3的單獨分支，有了一些ZK賽道、ZK系公鏈諸如此類的稱呼。但由于零知識證明開發難度也較高，目前以零知識證明為主要技術實現途徑的隱私Layer1公鏈都處于測試與開發階段。

零知識證明機制轉化成計算機程序語言后應用最廣泛的技術有兩個——zk-SNARK和zk-STARK。

zk-SNARK

zk-SNARK的核心是依靠橢圓曲線算法來保證安全。除了基于橢圓曲線算法之外，zk-SNARK還依賴初始可信設置。對可信設置的依賴一直是zk-SNARK支持者與批評者之間存在分歧的關鍵原因之一。關于zk-SNARK的另一個主要問題是它們不具有量子抗性。有分析認為如果量子計算變得廣泛可用，支撐zk-SNARK的隱私技術將大打折扣。

盡管可信設置存在挑戰，但由于各種原因，zk-SNARK的接受速度比zk-STARK快得多。在zk-STARK被發現之前的幾年，zk-SNARK就被發現了，這讓該技術在接受方面有了巨大的領先優勢。此外，Zcash也是最早使用zk-SNARK的匿名幣，也進一步促進了區塊鏈開發人員對zk-SNARK的使用。

zk-STARK

zk-STARK的核心機制基于哈希函數，而非橢圓曲線算法，相比于后者，該函數具備量子抗性；此外，zk-STARK也并不依賴可信設置。

但與此同時，zk-STARKs的成本更高，需要的證明數據比zk-SNARKs大得多，這意味著確認zk-STARKs比zk-SNARKs需要更長的時間并且需要更多的gas。

Aleo

Aleo是首個使用零知識證明解決隱私問題、同時保證可編程特性的Layer1公鏈項目。Aleo創立于2019年，通過零知識證明保護用戶信息隱私，具有隱藏參與者、金額、智能合約等交互細節的功能，同時用戶可選擇對隱私性進行設置。

2021年4月，Aleo獲2800萬美元A輪融資，a16z領投、GalaxyDigital等參投；2022年2月，Aleo以14.5億美元的估值完成2億美元B輪融資，軟銀愿景基金二期和KoraManagement共同領投，創下了零知識證明領域的最大一輪融資。2021年11月，Aleo啟動激勵性測試網。

MantaNetwork是波卡生態中的隱私保護網絡，以波卡平行鏈的方式提供隱私保護。基于零知識證明，Manta創立了新資產類型zkAssets，支持ERC20等同質化代幣，ERC721、ERC1155等非同質化代幣，靈魂綁定代幣，以及波卡平行鏈資產間的隱私交易。可將現有的代幣、NFT，通過Manta轉換為隱私資產，進行操作。

Manta還創立了一種隱私地址類型，用于隱私資產zkAssets之間的轉賬。2021年12月，Manta發布測試網DolphinTestnet。2022年2月15日，MantaNetwork獲得BinanceLabs的戰略投資。

Mina

Mina是一個輕量級的區塊鏈，采用zk-SNARK技術，以遞歸零知識證明，來實現區塊的大小恒定。獲得了CoinbaseVentures、MetaStable、PolychainCapital、ThreeArrowsCapital、HashKeyCapital、FenbushiCapital等頂級機構的投資，在四輪融資中，累計募集了約4815萬美金。

參考文獻：

CabinReport：隱私公鏈賽道解析

零知識證明將賦能擴容與隱私計算

基于安全多方計算(MPC)的隱私計算技術(一)

33條隱私公鏈：隱私賽道的演進

帶你初步了解多方安全計算

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