HTT:零知识证明经典文献大汇总(可收藏)

从去年的DAO经典到更早的NFT经典。

本文,为那些寻求理解、深入和构建零知识的人挑选了一组资源:强大的基础技术,这些基础技术掌握着区块链可扩展性的关键,代表着隐私应用程序的未来,包括加密/web3中的应用程序,以及无数其他创新。

这些创新由来已久:ShafiGoldwasser、SilvioMicali和CharlesRackoff于1985年引入了零知识证明系统,并对密码学领域产生了变革性的影响;他们因此获得了2012年ACM图灵奖。由于这项工作已经酝酿了数十年,尤其是在从理论到实践的过程中,我们还首次在我们的经典系列中分享了第二部分,由JustinThaler按主题和年表组织注释的阅读清单。

本文为第一部分。

基础、背景、演变

其中一些论文也更多地涉及一般的密码学,包括概述当今零知识证明解决的问题或关键进展:如何确保开放网络中的隐私和身份验证。

Newdirectionsincryptography(1976)——密码学新方向(1976)

作者:WhitfieldDiffie和MartinHellman

https://ee.stanford.edu/~hellman/publications/24.pdf

Amethodforobtainingdigitalsignaturesandpublic-keycryptosystems——一个获得数字签名和公钥密码系统的方法

作者:RonaldRivest、AdiShamir、LeonardAdelman

https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=856E21BC2F75800D37FD611032C30B9C?doi=10.1.1.40.5588&rep=rep1&type=pdf

Protocolsforpublickeycryptosystems(1980)——公钥密码系统协议(1980)

作者:RalphMerkle

http://www.merkle.com/papers/Protocols.pdf

Securecommunicationsoverinsecurechannels(1978)——通过不安全通道进行安全通信(1978)

作者:RalphMerkle

https://www.merkle.com/1974/PuzzlesAsPublished.pdf

Useofellipticcurvesincryptography(1988)——在密码学中使用椭圆曲线(1988)

作者:VictorMiller

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F3-540-39799-X_31.pdf

a16z crypto引入Lasso和Jolt工具来增强零知识证明:金色财经报道,风险投资公司 Andreessen Horowitz 的加密货币部门 a16z crypto 推出了 Lasso 和 Jolt,这是一对基于简洁非交互式知识论证(SNARK)的新工具。SNARK 是一种零知识证明,有可能促进第 2 层空间中的可扩展 ZK Rollup,这通常被视为计算密集型。Lasso 是 a16z 两篇研究论文的主要创新,它采用了“查找参数”机制,有利于更快的零知识证明。它将特定的输入与相应的输出相匹配,而不泄露额外的信息。该团队指出,Lasso 引入了一种简化的方法来验证 SNARK,通过对大量结构化表执行查找来避免繁琐的手动优化电路。[2023/8/11 16:18:58]

Theknowledgecomplexityofinteractiveproof-systems(1985)——交互式证明系统的知识复杂性(1985)

作者:ShafiGoldwasser、SilvioMicali、CharlesRackof

https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.419.8132&rep=rep1&type=pdf

Computationallysoundproofs(2000)——计算健全证明(2000)

作者:SilvioMicali

https://people.csail.mit.edu/silvio/Selected%20Scientific%20Papers/Proof%20Systems/Computationally_Sound_Proofs.pdf

Fromextractablecollisionresistancetosuccinctnon-interactiveargumentsofknowledge,andbackagain(2011)——从可提取的抗碰撞性到简洁的非交互式知识证明,然后再返回

作者:NirBitansky、RanCanetti、AlessandroChiesa、EranTromer

https://eprint.iacr.org/2011/443.pdf

Efficientzero-knowledgeargumentforcorrectnessofashuffle(2012)——对洗牌正确性的有效零知识论证

作者:StephanieBayer、JensGrothhttp://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/J.Groth/MinimalShuffle.pdf

Succinctnon-interactivezeroknowledgeforavonNeumannArchitecture(2013)——为vonNeumann架构提供简洁非交互式零知识

作者:EliBen-Sasson、AlessandroChiesa、EranTromer、MadarsVirza

https://eprint.iacr.org/2013/879.pdf

零知识身份验证方案Outdid完成250万美元种子轮融资,Jump Crypto领投:6月30日消息,总部位于英国的零知识证明隐私身份验证方案提供商Outdid宣布完成250万美元种子轮融资,Jump Crypto领投,Superscrypt以及Matias Woloski、Martin Varsavski、Gaston Frydlewski等15名天使投资人参投。

Outdid提供了一个隐私身份验证工具,通过利用零知识证明来验证政府颁发的原始文件,而无需中介机构进行验证并出具证明。2023年5月份,隐私区块链Dusk Network宣布向Outdid投资5万美元。[2023/6/30 22:09:37]

Scalable,transparent,andpost-quantumsecurecomputationalintegrity(2018)——可扩展、透明和后量子安全计算完整性

作者:EliBen-Sasson、IddoBentov、YinonHoresh、MichaelRiabzev

https://eprint.iacr.org/2018/046.pdf

Public-coinzero-knowledgeargumentswith(almost)minimaltimeandspaceoverheads(2020)——具有最小时间和空间开销的公共代币零知识论证

作者:AlexanderBlock、JustinHolmgren、AlonRosen、RonRothblum、PratikSoni

https://www.iacr.org/cryptodb/data/paper.php?pubkey=30645

综述和介绍

Proofs,arguments,andzero-knowledge——证明、论证和零知识

本文综述了可验证计算和交互式证明和论证,使证明者能够向验证者保证证明者正确执行了请求计算的加密协议,包括零知识。Zk论证在密码学中有无数的应用,并且在过去十年中已经从理论跃升到实践。

作者:JustinThaler

https://people.cs.georgetown.edu/jthaler/ProofsArgsAndZK.pdf

Anevolutionofmodelsforzero-knowledgeproofs——零知识证明模型的演化

对零知识证明的回顾,Meiklejohn着眼于推动其发展的应用程序,为捕捉这些新交互而出现的不同模型,我们可以实现的结构,以及其他工作。

作者:SarahMeiklejohn

https://www.youtube.com/watch?v=HO97kVMI3SE

ZKwhiteboardsessions——ZK白板会议:介绍性文章

作者DanBoneh等

https://zkhack.dev/whiteboard/

Securityandprivacyforcryptowithzkps——zkps加密的安全性和隐私性

Type 1零知识以太坊虚拟机Taiko Labs A轮前融资获1200万美元:金色财经报道, Type 1 零知识以太坊虚拟机Taiko Labs A 轮前融资获1200 万美元,由 Generative Ventures 领投 。以太坊联合创始人 Vitalik Buterin表示,Type 1 ZK-EVM 是我们最终需要使以太网 L1 层本身更具可扩展性的东西。 它们也是 rollups 的理想选择,因为它们允许 rollups 重用大量基础设施。[2023/6/12 21:30:36]

在实践中领先的零知识证明;zkps是什么以及它们是如何工作的……包括现场“演示”

作者:ZookoWilcox

https://a16z.com/2019/08/29/security-and-privacy-for-crypto-with-zero-knowledge-proofs/

Toptechtopics,explained——顶级技术主题解释

包括零知识的一般定义和含义

作者:JoeBonneau、TimRoughgarden、ScottKominers、AliYahya、ChrisDixon

https://web3-with-a16z.simplecast.com/episodes/hot-research-summer-blockchain-crypto-tech-topics-explainers-overviews-seminar-videos

零知识解释——5级别难度

作者:AmitSahaifromWired

https://youtu.be/fOGdb1CTu5c

Howthecomingprivacylayerwillfixabrokenweb——即将到来的隐私层将如何修复损坏的互联网

作者:HowardWu

https://future.com/a-privacy-layer-for-the-web-can-change-everything/

IntroductiontozkSNARKs——zkSNARKs介绍

作者:HowardWu、AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/38-2/

Whyandhowzk-SNARKWorks:adefinitiveexplanation——zk-SNARK机制以及如何工作:一个权威解释

作者:MaksymPetkus

https://arxiv.org/pdf/1906.07221.pdf

Anintroductiontozero-knowledgeproofs——零知识证明简介

作者:FredrikHarrysson、AnnaRose

https://www.zeroknowledge.fm/21

Zk-SNARKs:underthehood——Zk-SNARKs:本质

Polygon 推出基于STARK零知识证明的扩容方案 Miden,采用Facebook开源技术且兼容EVM:11月16日消息,Polygon宣布推出基于零知识的、与 EVM 兼容的扩容解决方案Miden,同时也将开源其核心组件的早期原型版本Polygon Miden 虚拟机 (VM) 。Polygon Miden 是一个基于 STARK 的 ZK Rollup,Polygon Miden VM 是完全开源的基于 STARK 的虚拟机,它的作用是验证程序执行并为DApp 部署提供增强的尽职调查。Miden VM 通过利用Facebook的Novi开发的STARK证明器/验证器Winterfell 对基于Rust语言编写的零知识虚拟机 Distaff VM进行了扩展。Distaff VM和Winterfell的核心开发人员Bobbin Threadbare将加入 Polygon 作为 Miden Lead,致力于重新整合 Distaff,将 Distaff 和 Winterfell 结合起来,并继续开发 Miden VM 及其周围的生态系统。

除Polygon Miden外,Polygon价值10亿美元的ZK策略资金还孵化Polygon Hermez和Polygon Nightfall。Polygon Hermez是此前收购的Hermez Network,Polygon Nightfall是与安永共同开发构建的以隐私为重点保护的Rollup。[2021/11/17 21:56:06]

作者:VitalikButerin

https://medium.com/@VitalikButerin/zk-snarks-under-the-hood-b33151a013f6

https://vitalik.ca/general/2016/12/10/qap.html

https://vitalik.ca/general/2017/01/14/exploring_ecp.html

https://vitalik.ca/general/2017/02/01/zk_snarks.html

Decentralizedspeed——去中心化速度

关于零知识证明、去中心化硬件的进展

作者:ElenaBurger

https://a16z.com/2022/04/15/zero-knowledge-proofs-hardware-decentralization-innovation/

Cuttingedgezkresearch——zk前沿研究

来自以太坊基金会zk研究员MaryMaller、AnnaRose、KobiGurkan

https://zeroknowledge.fm/232-2/

Exploringzkresearch——探索zk研究

嘉宾:DFINITY研究主管;以及来自Groth16的JensGroth、AnnaRose、KobiGurkan

https://zeroknowledge.fm/237-2/

声音 | ALabs负责人王增新:改进后的零知识证明是解决数据可用性问题的可行方案:今日,在日本东京举办的SmartBlock2018国际学术会议上,区块链研究院ALabs负责人王增新做了关于区块链安全隐私及扩展性的学术分享,他认为数据可用性问题是区块链广泛应用的瓶颈,改进后的零知识证明是解决数据可用性问题的可行方案,即将共识的复杂程度降低到对数级别,提高数据的交换与验证效率。ALabs将围绕这个方向进行探索,推动区块链行业应用发展。 SmartBlock2018国际学术峰会由Springer、早稻田大学、哥伦比亚大学、北京理工大学、伯明翰城市大学等顶尖学术院校联合主办,会议围绕前沿科技趋势进行探讨,包括人工智能、大数据、区块链等前沿技术,数百名学术大拿及企业高管出席活动。[2018/12/11]

SNARKresearch&pedagogy——SNARK研究与教学法

来自ZCash和Starkware联合创始人之一以及AlessandroChiesa,AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/episode-200-snark-research-pedagogy-with-alessandro-chiesa/

深入:课程、分解、建造者指南

Foundationsofprobabilisticproofs——概率证明的基础

包含5个单元的交互式证明课程以及更多内容

作者:AlessandroChiesa

https://www.youtube.com/playlist?list=PLGkwtcB-DfpzST-medFVvrKhinZisfluC

9thBIUWinterSchoolonCryptography——第9届BIU密码学冬季学校

来自应用密码学和网络安全研究中心

作者:YehudaLindell、BennyPinkas、EliBen-Sasson、JensGroth、CarmitHazay、YuvalIshai、AlonRosen、RonRothblum

https://cyber.biu.ac.il/event/the-9th-biu-winter-school-on-cryptography/

Interactiveproofsandzeroknowledge——交互式证明和零知识

来自斯坦福CSS355密码学主题(2018)

作者:HenryCorrigan-Gibbs、SamKim、DavidWu

https://crypto.stanford.edu/cs355/18sp/lec3.pdf

Interactivedemonstrationofthezeroknowledgeproofprotocolfor3-colorablegraphs——3色图的零知识证明协议的交互式演示

允许一个人说服验证者相信一个事实的真实性,而无需透露该图的实际三种颜色

http://web.mit.edu/~ezyang/Public/graph/svg.html

SNARKdesign,part1——SNARK设计,第1部分

调查,在Rollup中使用及更多

作者:JustinThaler

https://www.youtube.com/watch?v=tg6lKPdR_e4

SNARKdesign,part2——SNARK设计,第2部分

Rollup、性能、安全性

作者:JustinThaler

https://www.youtube.com/watch?v=cMAI7g3UcoI

STARKs:partI,II,III——STARKs:第一、二、三部分

作者VitalikButerin

https://vitalik.ca/general/2017/11/09/starks_part_1.html

https://vitalik.ca/general/2017/11/22/starks_part_2.html

https://vitalik.ca/general/2018/07/21/starks_part_3.html

AnatomyofaSTARK——STARK剖析

六部分教程,解释了STARK证明系统机制

作者:AlanSzepieniec

https://aszepieniec.github.io/stark-anatomy/

MeasuringSNARKperformance——测量SNARK性能

前端、后端,更多内容

作者:JustinThaler

https://a16zcrypto.com/measuring-snark-performance-frontends-backends-and-the-future/

UnderstandingPLONK——了解PLONK

作者:Vitalik

https://vitalik.ca/general/2019/09/22/plonk.html

ThePLONKzero-knowledgeproofsystem——PLONK零知识证明系统

12个关于PLONK如何工作的短视频系列

作者:DavidWong

https://www.youtube.com/playlist?list=PLBJMt6zV1c7Gh9Utg-Vng2V6EYVidTFCC

FromAIRstoRAPs——从AIRs到RAPs

PLONK风格的算法如何工作

作者:ArielGabizon

https://hackmd.io/@aztec-network/plonk-arithmetiization-air

MultisetchecksinPLONKandPlookup——PLONK和Plookup中的多集检查

作者:ArielGabizon

https://hackmd.io/@arielg/ByFgSDA7D

Halo2design——Halo2设计

来自ECC

https://zcash.github.io/halo2/design.html

Plonky2

https://github.com/mir-protocol/plonky2/blob/main/plonky2/plonky2.pdf

应用程序和教程:概念证明、演示、工具等

Appliedzk

学习资源,为没有正式数学背景的工程师提供材料,以加快对基础理论的扎实理解

作者:0xPARC

https://learn.0xparc.org/materials/intro

AnonlinedevelopmentenvironmentforzkSNARKs——zkSNARKs的在线开发环境zkREPL

zkREPL是一组新的工具,用于与浏览器内的Circom工具栈进行交互

作者:KevinKwok

https://zkrepl.dev

Quadraticarithmeticprogramsfromzerotohero——二次算术程序:从0到精通

作者:VitalikButerin

https://medium.com/@VitalikButerin/quadratic-arithmetic-programs-from-zero-to-hero-f6d558cea649

OnzkEVMs——论zkEVM

嘉宾:AlexGluchowski、AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/175-2/

DifferenttypesofzkEVMs——不同类型的zkEVM

作者:VitalikButerin

https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

ZKmachinelearning——ZK机器学习

将神经网络引入SNARK的教程和演示

作者:HoracePan、FrancisHo、HenriPalacci

https://0xparc.org/blog/zk-mnist

OnZKlanguages——讨论ZK语言

嘉宾:AlexOzdemir和AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/172-2/

Arkworks—使用zkSNARKs开发和编程的Rust生态系统

https://github.com/arkworks-rs

DarkForest—applyingzkcryptographytogames:DarkForest,将zk密码学应用于游戏

完全去中心化且持久的RTS游戏

https://blog.zkga.me/announcing-darkforest

ZKPsforengineers——面向工程师的ZKP

DarkForestZKP研究

https://blog.zkga.me/df-init-circuit

Adiveintozeroknowledge——深入了解零知识

嘉宾:ElenaNadolinksjtqoki、AnnaRose、JamesPrestwich

https://zeroknowledge.fm/182-2/

zkDocs:Zero-knowledgeinformationsharing——zkDocs:零知识信息共享

作者:SamRagsdale、DanBoneh

https://a16zcrypto.com/zkdocs-zero-knowledge-information-sharing/

Privacy-protectingcryptoairdropswithzeroknowledgeproofs——零知识证明的隐私保护加密空投

作者:SamRagsdale的

https://a16z.com/2022/03/27/crypto-airdrop-privacy-tool-zero-knowledge-proofs/

ZKHack—谜题,更多

https://zkhack.dev/events/mini.html#puzzles

On-chaintrustedsetupceremonies——链上可信设置仪式

作者:ValeriaNikolaenko、SamRagsdale

https://a16zcrypto.com/on-chain-trusted-setup-ceremony/

Cryptoregulations,illicitfinance,privacy,andbeyond——加密法规、非法金融、隐私等

包括监管/合规环境中的零知识部分;“隐私保护”与混淆技术之间的区别

嘉宾:MicheleKorver、JaiRamaswamy、SonalChokshi

https://web3-with-a16z.simplecast.com/episodes/crypto-regulations-sanctions-compliance-aml-ofac-news-explained

其他资源

zkMesh通讯

每月通讯,分享最新的去中心化隐私保护技术、隐私协议开发和零知识系统

https://zkmesh.substack.com/

ZeroKnowledgepodcast——零知识播客

关于最新的zk研究和zk应用程序以及一起构建加密隐私技术的专家

嘉宾:AnnaRose

https://zeroknowledge.fm/

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