一文读懂2023以太坊新动向：ZK和隐私

1. 背景

以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 曾明确指出，如果不进行隐私过渡的技术转变，以太坊就会失败。因为所有交易都公开可见，对许多用户来说隐私牺牲太大，大家都会转向至少在某种程度上隐藏数据的中心化解决方案。

2023 年，Vitalik 在隐私保护和零知识证明（zero-knowledge proofs，ZK）技术的推进上进行了一系列的研究。上半年，Vitalik 在他的网站上发布了三篇专门讨论 ZK 和隐私保护的文章。4 月，他在 Reddit 上也展示了一项关于钱包监护人隐私问题的研究。9 月，他与其他专业人士共同撰写了一篇论文，提出了一种针对平衡隐私与合规之间的解决方案。

此外，以太坊生态也在积极推动这个话题的讨论和普及。在 3 月份的 ETHDenver 活动中，举办了一场专注于隐私的特别活动。在 5 月份的 EDCON（Ethereum Community Conference）年度会议上，Vitalik 强调了“未来 10 年，ZK-SNARK 将与区块链一样重要”。

本文追踪了 2023 年以太坊生态在利用 ZK 技术推进隐私保护方面的最新动态。如果您想跻身于以太坊 ZK 赛道，本文能提供必要的解读和指导。

2. 以太坊 ZK 赛道：打造隐私保护的未来

以太坊的透明性可能使用户的个人信息面临泄露风险。以太坊等区块链上没有秘密，所有信息都是公开的，这包括交易、投票等其他链上活动。这样的公开性可能导致特定的交易和地址被追踪，并与真实用户身份关联。因此，在以太坊上实现隐私保护变得至关重要。想要隐藏链上信息可以通过加密技术来实现，但挑战在于在保护隐私的同时，确保这些交易的有效性得以验证。ZK技术提供了一种解决方案，能够在不透露额外信息的情况下证明交易的真实性，兼顾了隐私和可验证性。

以太坊高度重视 ZK-SNARK，特别是在某些关键的隐私保护应用场景中，其重要性尤为突出。这一点在 Vitalik 的研究和提议中得到了明显体现，Salus 整理了 Vitalik 在其研究中提出的典型场景，即隐私交易和社交恢复。

2.1 隐私交易

关于隐私交易，Vitalik 提出了两个概念：隐私地址（Stealth Addresses）和隐私池（Privacy Pools）。

1. 隐私地址方案允许在隐藏交易接受者身份的前提下进行交易。这种方案既提供了隐私保护功能，同时又确保了交易的透明度和可审计性。

2. 基于隐私池协议，用户可以在不披露历史交易的前提下，证明自己的交易资金属于已知合规来源。这种方案允许用户在遵守法规的前提下，进行隐私交易。

这两个方案都离不开 ZK。在这两种场景下，允许用户生成零知识证明，来证明他们的交易的有效性。

2.1.1 隐私地址

假设 Alice 打算向 Bob 转移某种资产，当 Bob 接收该资产时，他并不希望全球公众都知道他是接收者。尽管难以掩盖资产转移行为的事实，但隐藏接收者的身份则具有可能性。正是在这样的背景下，隐私地址方案应运而生，其主要解决的问题便是如何有效隐藏交易接收方的身份。

那么，隐私地址究竟与普通的以太坊地址有什么区别？如何使用基于 ZK 的隐私地址进行隐私交易？Salus 将逐一为您进行介绍。

（1）隐私地址与普通的以太坊地址有什么区别？

隐私地址是允许交易发送者以非交互方式生成，且只能由其接收者访问的地址。我们从隐私地址由谁生成，谁可以访问两个维度来说明其与普通的以太坊地址的区别。

由谁生成？

普通的以太坊地址由用户本人根据加密和哈希算法生成。而隐私地址可以由本人生成，也可以由交易的另一方生成。例如，Alice 向 Bob 转账时，Bob 用来进行接受转账的地址可以由 Bob 生成，也可以由 Alice 生成，但只能由 Bob 控制 。

谁可以访问？

普通的以太坊账户下的资金种类、数量和来源都是公开可见的。而在使用隐私地址进行的交易中，只有接收者才能访问存储在其隐形地址中的资金。观察者无法将接受者的隐私地址与他们的身份关联起来，从而保护了收件人的隐私。

（2）如何使用基于 ZK 的隐私地址进行隐私交易？

如果 Alice 想要向 Bob 的隐私地址发送资产，以此来隐藏交易接收方。下面是交易过程的详细说明：

1. 生成隐私地址

Bob 生成并保存一个消费密钥（spending key），这是一个私钥，可以用来消费发送到 Bob 的隐私地址的资金。