隱私技術在區塊鏈行業中的作用常常被低估。隱私通常是在保護個人敏感信息免受惡意行為者或可能容易腐敗的權威人物的侵害的背景下看待的。
區塊鏈行業中第一個強制執行隱私的應用程序來自Zcash 和Monero 等項目，它們都開發了加密貨幣，允許用戶在不留下麵包屑痕蹟的情況下進行交易，這是所有公共區塊鏈的默認設置。
Zcash 是第一個使用一種稱為zk-SNARKs 的零知識證明形式的人，它使用特殊的密碼學來確認發生在Zcash 區塊鏈上的交易，而無需驗證它們的節點知道有關交易的詳細信息。
Horizen 後來通過其註重隱私的加密貨幣ZEN 採用了這項技術。
雖然隱私技術仍然是加密領域的主要內容，但區塊鏈從用於存儲和交換價值的去中心化網絡到復雜的dapp 生態系統的演變已經改變了零知識證明的應用方式。
今天，隱私技術的力量不僅在於保護用戶的數據，還在於簡化節點的通信方式，使網絡能夠以更高的效率確認交易並變得更具可擴展性。
Horizen 與行業一起發展成為一個零知識支持的區塊鍊網絡。這意味著Horizen 利用隱私技術不僅可以隱藏交易數據，還可以減少驗證側鍊和主鏈之間發生的交易所需的時間和計算水平。
Horizen構架總覽
在像比特幣這樣的標準工作量證明區塊鏈上，礦工競爭以獲得驗證下一個區塊的權利。這涉及使用您的計算能力來執行正確猜測區塊頭上的nonce 值所需的數十億次計算，這允許節點驗證該區塊並獲得區塊獎勵。
在Horizen 網絡上，公共主鍊是一個工作量證明區塊鏈，其運作方式類似於比特幣區塊鏈。還有一些側鏈從主鏈中分離出來並作為自己的區塊鏈獨立運行。
這些鏈可以使用自己的共識機制運行，設置自己的隱私和交易速度參數，並且通常是高度可定制的。
側鏈能夠使用Horizen 所謂的跨鏈傳輸協議(CCTP) 在彼此之間進行通信和傳輸令牌。
Horizen 主鏈充當驗證網絡上側鏈狀態的最終檢查點，包括將代幣從側鏈提取到主鏈。
在Horizen 上如何使用zk-SNARKs 來實現可擴展性？
要了解zk-SNARKs 如何提高區塊鏈可擴展性， 我們首先需要了解數據是如何傳輸和存儲在區塊鏈上的。
當一筆交易發生在區塊鏈上時，它必須廣播到整個網絡，然後由特定節點驗證，然後才能在下一個區塊中確認（一個區塊基本上是一批交易）。區塊鏈上的區塊存儲數據的空間有限，但負責存儲關鍵信息，例如交換的交易值、時間戳和前一個區塊的哈希值。
比特幣區塊鏈上的區塊大小為1MB，每個區塊可容納約1,500 筆交易。以太坊最新的區塊大小約為0.07MB，每個區塊可容納大約160-200筆交易。
zk-SNARK 所做的是壓縮節點需要處理的數據量，以便在確認交易進入下一個區塊之前驗證交易是否正確。
在Horizen 上，zk-SNARK 允許證明者（側鏈）向驗證者（主鏈）證明交易有效，而主鏈節點不知道交易的詳細信息（即轉移的地址或價值）。
側鏈首先照常驗證其區塊鏈中的交易，然後構建“證明”，這本質上是一種證書，證明側鏈中的交易已根據主鏈認可的標準流程正確驗證。
該證書用於準確表示側鏈的狀態（即每個側鏈中的賬戶餘額和總價值），同時與它所代表的數萬筆交易相比，包含的數據要少得多。
主鏈上的節點然後使用特殊算法來驗證此證書，就像它們對任何其他交易一樣。如果算法確認證書/證明是正確的，則主鏈節點將以此作為證明側鏈中的交易均已正確驗證的證據，而無需自己執行驗證過程。
換句話說，主鏈可以簡單地驗證單個區塊內數萬到數十萬側鏈交易的“計算證明”，而不是主鏈節點驗證每一個側鏈交易。
與比特幣的每塊限制1,500 筆交易或以太坊的每塊限制200 筆交易相比，很明顯zk-SNARK 可以顯著擴展區塊鏈處理的交易數量，而不會影響安全性或去中心化。
實現基於隱私的可擴展性的不同方法
還有一些其他區塊鏈已經意識到零知識證明可以成為通過隱私實現可擴展性的工具。這些網絡採用了流行的zk-proofs 版本，稱為ZK-Rollups。
ZK-Rollups 是一項最初在以太坊上推出的創新，它使第2 層交易能夠由以太坊網絡傳輸和驗證，而以太坊節點不知道每筆交易的詳細信息。它旨在通過僅要求以太坊節點驗證計算證明而不是交易數據本身來為以太坊網絡提供更大的可擴展性。
雖然像Loopering 這樣的L2 利用ZK-rollup 在以太坊網絡上實現可擴展性，但L2 網絡在以與獨立L1 區塊鏈相同的靈活性運行的能力方面受到限制。
L2 vs 側鏈
L2 之類的LoopRing、Polygon 和Optimism 旨在擴展L1 Dapp。
開發者可以在L2 上啟動Dapp，但最終所有L2 交易都必須在以太坊網絡上進行結算。這意味著，儘管分離，但以太坊網絡上的網絡擁塞期或潛在安全漏洞仍可能對一個人從L2 到以太坊L1 提取和結算資金的能力產生不利影響。
在Horizen 上，我們的側鍊是完全獨立且可定制的區塊鏈，可以使用自己的共識機制運行，而不依賴於主鏈進行最終結算。主鏈的作用是通過觀察我們稱之為來自側鏈維護者的加密認證證書來簡單地驗證所有側鏈的狀態。
Horizen 還能夠實施ZK-Rollups，使側鏈像以太坊上的L2 一樣運行。但是，我們相信我們當前的實現為開發人員提供了更大的靈活性和安全性，因為他們能夠運行自己獨立的、與共識無關的側鏈。
總之，Horizen 的零知識啟用區塊鍊網絡正在改變隱私保護技術在我們行業中的應用方式。
通過我們獨特的側鏈結構，我們將zk-SNARKs 從一種用於簡單保護信息的技術轉變為一種通過將幾乎無限量的側鏈交易數據壓縮成需要最少計算來驗證的簡潔證明來解決可擴展性問題的技術。
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