zk-SNARK是“零知識證明”理論在區塊鏈中的一個已經落地的被應用起來了的論證。

對Filecoin網絡的價值

為了讓Filecoin網絡上的存儲提供商繼續為客戶提供服務（并在此過程中獲得區塊獎勵），存儲提供商必須定期提交他們正在繼續將承諾的數據存儲在鏈上的證明。將他們放在零知識證據的關系中理解的話，這些存儲提供者就成為了證明者（provers）。

對于全節點而言，它們負責維護整個Filecoin網絡的共識。這些節點希望確保數據在不被忽視或損壞的情況下被存儲、維護和保護。參與者——驗證者——必須對存儲提供商提供的數據正在存儲的證據感到滿意。每當數據易手時，需要存儲提供者和節點之間實現通信交互。

對每一個區塊來說，這個過程是（將是）對資源要求很高的。今天，個體的存儲提供者為驗證存儲所需要證明的數據是海量的，而且隨著時間推移只會增加。Filecoin網絡的區塊時間是30秒，為了維持這個區塊時間并允許可擴展的方法，網絡需要一個能提供快速、高效和健壯的驗證過程的解決方案。

zk-SNARK是什么

對于Filecoin網絡而言，zk-SNARK通過減少各方驗證存儲所需的時間來提高網絡的可擴展性和效率，這對于維持Filecoin的30秒出塊時間至關重要。

對于存儲提供商而言，zk-SNARK減少了他們為證明存儲而需要傳輸的數據量，從而降低了與運營其網絡服務相關的成本。

zk-SNARKs的工作原理

為了在Filecoin上驗證存儲，會涉及到兩個證明：復制證明——Proof of Replication (PoRep)和時空證明——Proof of Spacetime (PoSt)。在復制證明中，存儲提供者需證明他們正存儲一份數據或信息的獨特副本。復制證明只會發生一次，這是在用戶和存儲提供者達成最初存儲交易提議且數據首次被存儲提供者存儲時發生的。每一個被鏈上記錄的復制證明包括了10個獨立的SNARKs證明，它們一起證明了該過程是通過概率挑戰（probabilistic challenges）而正確完成的。

此外，PoSt用于證明存儲提供者隨著時間的推移繼續存儲原始數據而不會被操縱或損壞。當存儲提供商首次同意為客戶存儲數據時，他們必須質押相應的FIL。如果在協議期間，提供商未能證明PoSt，將會受到處罰，并可能失去全部或部分質押的FIL。

鏈上交互的結果是證明者和驗證者同意數據已以適當的方式存儲和維護。如上所述，如果沒有使這些證明小而高效的解決方案，它們將占用大量網絡帶寬，并為存儲提供商帶來高額運營成本。然而，通過使用zk-SNARKs來生成證明，生成的證明很小，驗證過程非?？欤ㄒ虼顺杀镜停?。例如，通常需要數百千字節來驗證的證明可以使用zk-SNARK壓縮到僅192字節。如上所述，每個PoRep包含10個SNARK，共計1920字節（10*192字節）。

Filecoin上zk的過去和未來

自Filecoin主網在去年10月上線以來，一直在使用zk-SNARK。

零知識長期以來一都是Filecoin網絡的一部分，它將繼續證明它對未來網絡的發展至關重要。隨著越來越多的數據在Filecoin上存儲、維護和訪問，生態系統需要繼續提供高效、經濟且安全的驗證解決方案。零知識是Filecoin網絡的游戲規則改變者，在不影響安全性、信任或信心的情況下，將復雜的驗證過程減少到原始大小的幾分之一。

Protocol Labs研究團隊長期以來一直致力于Filecoin網絡的零知識。他們為Filecoin網絡帶來了一個關鍵高率解決方案，隨著新的證明系統的出現，團隊將繼續為Filecoin網絡的未來實施最有效的解決方案。