ARK:一文带你初步了解隐私Layer1

隐私计算，最开始萌芽于Zcash、Dash、Monera等匿名币，在近两年开始逐渐开始有了自己的声量。数十条主打隐私交易的公链项目陆续出现，涉及诸多数学与密码学算法的加密隐私技术开始被不断提出并实践，在a16z、红杉资本等主流风投的看好下，这一赛道已然成为目前Web3最受关注的赛道之一。

事实上，隐私赛道的火热也不仅仅来源于资本的助推，不可否认的是，随着当前DeFi应用屡次由于隐私缺失出现安全问题的频率上升，如何在链上交易中保护自己的交易策略不被他人知道，已经成为DeFi开发者与使用者最关心的议题之一。

目前，Web3的隐私赛道定义较广，包括匿名币、Layer1的隐私公链、Layer2的隐私协议/应用等等，限于文章篇幅，本文将主要带读者入门Layer1的隐私公链与主流的隐私计算技术，Layer2隐私协议与零知识证明也值得“另起炉灶”了。

隐私Layer1赛道总览

Layer1对应六层模型中的数据层、网络层、共识层、激励层，为了更好区分，Layer1通常指的是公链。

目前Layer1的隐私公链主要包括Aleo、IronFish、Anoma、SecretNetwork、MantaNetwork、OasisNetwork、EspressoSystems、AlephZero等等。

Coinbase：为了进一步加快采用速度，行业需要简化投资概念，提高可及性:金色财经报道，Coinbase Institutional发推称，机构一直在加速采用数字资产，特别是与他们开始使用衍生品所花费的时间相比，为了进一步加快采用速度，行业需要简化投资概念，提高可及性，并将技术更好地集成到现有系统中。不同国家监管特殊资产类别的方式一直存在差异。但是，国家与国家之间的差异从来没有像今天的加密货币那样大。

此外，BTC 和 ETH 上周都在今年最窄的区间内交易，并且实现了各自的 30 天波动率均降至 36% 左右。在宏观方面，我们的研究团队认为，在市场关注债务上限的同时，美国银行体系的动荡更值得关注。我们的交易团队认为，如果美国在没有就提高债务上限达成协议的情况下接近违约边缘，BTC 可能会突破其交易区间。[2023/5/25 10:38:24]

事实上，虽然隐私Layer2方案中的以太坊的二层网络ZKrollup风头更劲，但?Layer1公链显然被人们赋予了更大的期望。因为作为独立公链，它们既可以直接在主链上开发隐私智能合约，又可以作为侧链或平行链为其他公链提供隐私计算。

CarbinVC在研报中将隐私公链的核心竞争点归整于：隐私，效率，通用性，易用性四大点，如何各自理解？

报告：元宇宙NFT一季度的销售额飙升至5亿美元以上:金色财经报道，根据一份新的DappRadar报告，今年与元宇宙虚拟世界相关的NFT销量飙升。“2023 年第一季度，虚拟现实世界出现了前所未有的增长和创新。5.02亿美元投资于区块链游戏和元宇宙项目。”

报告指出，虚拟土地销售一马当先，数字土地销售收入达3.11亿美元。“自今年年初以来，虚拟世界市场一直处于牛市状态，数字土地交易量增长了277%。”

DappRadar认为，这是自2022年5月Terra Luna崩溃以来虚拟世界表现最好的一个季度。（coinmarketcap）[2023/3/25 13:25:58]

隐私性

隐私公链定位于Layer1层，提供可编程级的隐私，以使任何开发人员或组织都能构建和扩展真正私有的应用程序。例如，ALEO、IronFish强调了成为通用隐私层的构想，旨在提供全栈解决方案。

高性能

隐私公链往往通过以零知识证明为主的隐私技术组合，通常使用模块化分层、链下计算等方式减少计算时间，隐私公链在性能及可拓展性上往往高于以太坊。

通用性

通用性是隐私公链的有力竞争点之一，隐私公链可满足在不同的链上组合与互操作、不同链上的智能合约能够相互调用和并行，实现充分的数据交换和协同计算，以应对多种场景中的问题。

Casper Labs扩大与Google Cloud的合作关系，允许开发者在Casper上构建和扩展应用:金色财经报道，Casper Labs 宣布扩大与 Google Cloud 的合作关系，包括将其部分基础设施和企业应用程序迁移到 Google Cloud，并为 Casper Association 捐赠接收者提供访问 Google Cloud 技术的机会，帮助其在 Casper 协议上构建和扩展区块链项目和解决方案。

Google Cloud 将为 Casper Labs 的团队提供所需的基础架构，以部署和管理能够从私有和混合角度满足客户需求的区块链解决方案[2023/3/1 12:35:10]

以?SecretNetwork?为例，用户可以通过SecretNetwork的原生跨链桥转移资产，基于其资产创造隐私版本，SecretToken可以像ERC-20代币一样编程，并在应用程序中使用。目前SecretNetwork的跨链桥已支持以太坊和币安链的资产转移。

易用性

隐私公链提供生态中的开发工具及服务，支持隐私保护应用程序的开发、部署和可持续性。例如，隐私公链ALEO为隐私应用开发提供了开发基础设施和生态环境，以及LEO编程语言，降低开发者开发隐私智能合约的技术门槛。

币安支持万事达卡出售加密货币换取法币:金色财经报道，WatcherGuru发推表示，币安增加对英国和欧盟发行的万事达卡的支持，为其添加出售加密货币换取法币的功能。[2022/11/4 12:18:05]

隐私计算技术

发展至今，基于区块链网络的隐私计算主要技术手段包括：多方安全计算、零知识证明以及基于硬件设计的可信执行环境。

MPC

最早由图灵奖获得者——中国科学院院士姚期智于1982年提出。其技术逻辑是：在一个分布式网络中，有N个互不信任的节点，每个节点持有数据x，并协同执行函数f(x)，最终得到各自的结果y，若各节点的y值相等，则可输出为计算的结果。MPC的最大优点是做到了数据的百分百匿名，并且计算的结果也可以做到相对精确；挑战点则是对带宽的要求极高，当协同参与者较多时通讯水平将是一大考验。

在区块链领域，MPC的使用范围主要为公链PlatON、钱包Firelocks、ZenGo。如PlatON是隐私AI计算网络，通过叠加同态加密和安全多方计算，实现隐私计算，保证输入数据以及计算逻辑本身的隐私。

ZenGo使用MPC和其他复杂的加密工具(如零知识证明和阈值加密技术)，在一组不信任的实体之间共享对特定加密货币地址的签名责任。

Galaxy Digital CEO：三分之二的加密对冲基金或将倒闭:6月9日消息，Galaxy Digital Holdings 创始人兼首席执行官 Mike Novogratz 在 Piper Sandler 全球交易所和经纪会议上表示，由于目前市场的不确定性，三分之二的加密对冲基金或将倒闭。他说：“交易量将下降，对冲基金将不得不重组，实际上有 1,900 家加密货币对冲基金，我的猜测是三分之二会倒闭”。

比特币已从 11 月创下的历史高位下跌了 50% 以上，Novogratz 将加密市场对美联储取消刺激措施的反应列为过去六个月代币价格暴跌的原因，此外，Terra 区块链的崩溃削弱了人们对加密货币和去中心化金融（DeFi）领域的信心。（彭博社）[2022/6/9 4:12:59]

TEE

TEE是通过硬件的方式保护参与计算数据的隐私性，但基于TEE的隐私计算并不是建立在参与方间完全无信任环境下的，实际上会有一个各参与方都认可的可信根，一般而言，这个可信根是TEE的制造厂商。

在区块链领域，有?SecretNetwork、OasisNetwork、PhalaNetwork?使用的隐私技术即主要为TEE。SecretNetwork是基于Cosmos的隐私公链，于2020年9月启动主网，是最早默认支持具有隐私的可编程智能合约的区块链之一。

SecretNetwork通过可信执行环境确保交易数据在执行期间保持安全和私密，能够隐藏代币及合约的交易历史和状态变化。区块浏览器对外仅显示交易时间，无法获知具体交易内容与持有资产。

OasisNetwork将共识和计算分离为共识层和计算层，其中计算层采用TEE可信执行环境运行智能合约，这种架构能够支持密集计算，同时提高网络隐私性。

ZKP

最早由1980年代由麻省理工学院学者ShafiGoldwasser、SilvioMicali和CharlesRackoff开发的一种加密技术，在其原始论文中对于零知识证明这样定义：除了所讨论命题的正确性之外，没有传达任何额外的信息。换句话说，零知识证明允许一方在不需要透露任何额外信息的前提下，向另一方进行真实性证明。因此可以用来保护隐私，在隐藏所有细节的情况下证实交易的有效性。

零知识证明可实现灵活的数据计算交互和交叉验证，但实现难度仍然较高，因为需要通过反复举例验证才能证明答案为真，这对算力要求非常高。目前能够生成证明的效率在7秒左右，需要大量的算力来提高计算速率。

目前，随着零知识证明技术的逐渐成熟，且这一技术在隐私数据保护、计算压缩与区块链扩容、身份认证、信用记录等方面都十分适用的功能，目前已经被许多区块链项目视为最好的隐私保护方案之一，以ZKP为基础的zkRollup技术被包括Vitalik在内的加密领袖一致看好的扩容路线。

2021年Vitalik曾在一篇文章中讲：Perhapsthemostpowerfulcryptographictechnologytocomeoutofthelastdecadeisgeneralpurposesuccinctzeroknowledgeproofs,usuallycalledzkSNARKs.(也许过去十年中最强大的密码技术是通用的简洁零知识证明zk-SNARKs。）

由于使用该技术的公链队伍壮大，则干脆成为了Web3的单独分支，有了一些ZK赛道、ZK系公链诸如此类的称呼。但由于零知识证明开发难度也较高，目前以零知识证明为主要技术实现途径的隐私Layer1公链都处于测试与开发阶段。

零知识证明机制转化成计算机程序语言后应用最广泛的技术有两个——?zk-SNARK和zk-STARK。

zk-SNARK

zk-SNARK的核心是依靠椭圆曲线算法来保证安全。除了基于椭圆曲线算法之外，zk-SNARK还依赖初始可信设置。对可信设置的依赖一直是zk-SNARK支持者与批评者之间存在分歧的关键原因之一。关于zk-SNARK的另一个主要问题是它们不具有量子抗性。有分析认为如果量子计算变得广泛可用，支撑zk-SNARK的隐私技术将大打折扣。

尽管可信设置存在挑战，但由于各种原因，zk-SNARK的接受速度比zk-STARK快得多。在zk-STARK被发现之前的几年，zk-SNARK就被发现了，这让该技术在接受方面有了巨大的领先优势。此外，Zcash也是最早使用zk-SNARK的匿名币，也进一步促进了区块链开发人员对zk-SNARK的使用。

zk-STARK

zk-STARK的核心机制基于哈希函数，而非椭圆曲线算法，相比于后者，该函数具备量子抗性；此外，zk-STARK也并不依赖可信设置。

但与此同时，zk-STARKs的成本更高，需要的证明数据比zk-SNARKs大得多，这意味着确认zk-STARKs比zk-SNARKs需要更长的时间并且需要更多的gas。

代表隐私公链

Aleo

Aleo是首个使用零知识证明解决隐私问题、同时保证可编程特性的Layer1公链项目。Aleo创立于2019年，通过零知识证明保护用户信息隐私，具有隐藏参与者、金额、智能合约等交互细节的功能，同时用户可选择对隐私性进行设置。

2021年4月，Aleo获2800万美元A轮融资，a16z领投、GalaxyDigital等参投；2022年2月，Aleo以14.5亿美元的估值完成2亿美元B轮融资，软银愿景基金二期和KoraManagement共同领投，创下了零知识证明领域的最大一轮融资。2021年11月，Aleo启动激励性测试网。

MantaNetwork

MantaNetwork是波卡生态中的隐私保护网络，以波卡平行链的方式提供隐私保护。基于零知识证明，Manta创立了新资产类型?zkAssets，支持ERC20等同质化代币，ERC721、ERC1155等非同质化代币，灵魂绑定代币，以及波卡平行链资产间的隐私交易。可将现有的代币、NFT，通过Manta转换为隐私资产，进行操作。

Manta还创立了一种隐私地址类型，用于隐私资产zkAssets之间的转账。2021年12月，Manta发布测试网DolphinTestnet。2022年2月15日，MantaNetwork获得BinanceLabs的战略投资。

Mina

Mina是一个轻量级的区块链，采用zk-SNARK技术，以递归零知识证明，来实现区块的大小恒定。获得了CoinbaseVentures、MetaStable、PolychainCapital、ThreeArrowsCapital、HashKeyCapital、FenbushiCapital等顶级机构的投资，在四轮融资中，累计募集了约4815万美金。

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