Zcash — 完全隐匿货币流向

相较于比特币，Zcash (ZEC)更注重交易资料的隐私。在Zcash的交易网路上，所有的传送人、接收人、交易量的资料都是被加密的，经由一个叫「零知识证明(Zero-knowledge Proof)」的技术来做交易验证。我看了很多文章后(其中也有误导的)，才慢慢了解零知识证明的原理，本文先以改版「阿里巴巴与四十大盗」的故事简单说明其箇中奥妙，而后更多深入的研究，则待续。

http://archives.lib.ntnu.edu.tw/

比特币的公开交易内容

比特币是一种加密货币(Cryptocurrency)，它利用密码学中的杂凑(Hash)、公开金钥密码(Public-Key cryptography) 和数位签章(Digital signature) 等技术，把钱包地址加密，把货币的使用权加密，可是却没有加密交易资料的内容：付钱的地址、收钱的地址和交易金额。

比特币设计将交易记录公开，我认为技术上的理由是为了让挖矿者(Miner) 快速验证交易中的来源款项是不是合法的UTXO 和付款人。

钱包地址是一串字码，我不知道这个钱包属于谁，就算知道这个钱包拥有多少比特币，也没有侵犯隐私的问题。

这个说法对个人钱包也许行得通，但对一家商店可能就会伤及商业隐私。商店的进出货如果都用比特币来做交易，其实很容易用软体在区块链上找出这家商店的钱包地址的所有资料，算出这家商店的营业所得。在这种需要隐私的应用情境下，比特币的公开交易纪录显得不适用。

Zcash就是解决公开区块链上的资料隐私问题。

Zcash的加密交易内容

Alice 和Bob 使用Zcash 钱包做交易：Alice 转1 ZEC 给Bob。Alice 将交易内容加密后送到Miner 做验证，但问题来了，当Miner 收到这笔交易，因为不能解密交易内容，导致无法验证交易是否合法，进一步定义是：

• 无法验证1 ZEC 是可花用的(ie unspending)
• 无法验证1 ZEC 是属于Alice

关于第一点，Zcash使用「备注作废」的方法来解决。至于第二点，Zcash运用「零知识证明」的方法来验证，它的概念是：Alice不需要提供交易的数位签章给Miner，即可验证1 ZEC是属于Alice。

零知识证明

「零知识证明」讲的是：证明者(prover) 要说服验证者(verifier) 某些事实是真的时候，不需要透露事实里的资讯，即可证明事实是真的。

先举一个常用来说明的例子：「阿里巴巴与四十大盗」。

四十大盗抓住了阿里巴巴！

但盗贼们不确定阿里巴巴知道打开宝藏洞穴石门的咒语？

而阿里巴巴确实知道咒语，却又不想让四十大盗们得到。

所以他们协议好，双方站定间隔一段距离，当盗贼举起右手，阿里巴巴就念咒语开门，当举起左手，就念咒语关门。

如果失败，盗贼会把阿里巴巴杀死。

经过一番的验证，盗贼们确定阿里巴巴会咒语以外，也没有让盗贼知道咒语。

这个故事中有几个元素：

• Assertion: 阿里巴巴知道咒语
• Challenge: 盗贼举手命令
• Commitment: 开门/关门
• Secret: 咒语

对比到Zcash 的加密交易验证：

• Assertion: Alice 拥有1 ZEC
• Challenge: 请提出验证字符串π
• Commitment: 验证字符串π
• Secret: 数位签章(私钥)

想要了解验证字符串π是什么，需要更深入研究零知识证明的相关理论，条件允许的话，我是希望再写一篇专文来说明。