第4課

現實世界用例

聚焦於實際應用,本模塊探討了 ZK 基礎設施如何用於鏈上分析、跨鏈查詢、AI 推理驗證、私人遊戲和去中心化身份系統。它突出了 Axiom、Lagrange、zkLink、Mina 和 Worldcoin 等項目。

鏈上分析:查詢歷史數據

ZK 協處理器最有影響力的應用之一是鏈上數據分析領域。區塊鏈包含大量歷史數據,如用戶餘額、合約狀態和事件日志。然而,直接在鏈上實時訪問和分析這些數據可能昂貴或不可行。ZK 協處理器提供了一個解決方案,使開發者能夠在鏈下查詢歷史區塊鏈狀態並返回證明計算正確執行的證明。

Axiom 是最早將這個概念產品化的平台之一。它允許智能合約查詢歷史以太坊數據,例如錢包在過去某個區塊是否持有最低餘額,而無需手動解析存儲或運行完整的存檔節點。請求被發送到 Axiom 的協處理器,它從經驗證的鏈下源檢索數據,在 zkVM 內運行計算,並生成證明。然後這個證明被提交到以太坊,由合約驗證。合約隨後可以像在鏈上計算一樣完全信任地處理結果。

通過使合約能夠訪問經過驗證的歷史上下文,像 Axiom 這樣的 ZK 協處理器爲更智能的 DeFi 協議、條件治理和基於時間的獎勵開闢了道路,同時保持區塊鏈的輕量級。

跨鏈狀態查詢和 rollup 橋

ZK 協處理器和證明網路的另一個重要用例是實現安全的跨鏈通信。傳統上,在鏈之間橋接數據或資產涉及信任中間人或使用帶有時間延遲的樂觀假設。零知識證明提供了一種無需信任的替代方案。它們允許一個鏈驗證特定狀態或交易發生在另一個鏈上的證明,而無需運行源鏈的完整節點。

Lagrange Network 使開發者能夠以可驗證的方式執行這些類型的跨鏈查詢。例如,以太坊上的智能合約可以請求在 Fraxtal 等 rollup 上的代幣所有權或投票參與的證明。Lagrange 的協處理器獲取並處理所需的狀態,生成證明,並通過其證明網路將其中繼到目標鏈。接收合約驗證證明並立即使用信息,無需等待終局性延遲或使用可信橋。

同樣,zkLink 正在開發連接多個鏈之間流動性和邏輯的基礎設施。它允許 dApp 使用 ZK 證明從各種網路聚合狀態並同步更新,而不會犧牲安全性。這些系統在保持強密碼學保證的同時提高了互操作性,使它們非常適合跨鏈借貸、交易和治理。

AI x ZK:不揭示輸入的情況下驗證 ML 輸出

零知識協處理器也正在人工智能領域被探索。機器學習模型越來越多地用於去中心化應用,但驗證其輸出是一個挑戰。如果用戶提交了一個 ML 結果 — 如分數、預測或分類 — 應用程序如何知道它是正確計算的而非被操縱的?

ZK 機器學習,或 ZKML,通過使用戶能夠在鏈下運行 ML 模型並生成其輸出的零知識證明來解決這個問題。該證明證明特定輸入被特定模型處理並產生了有效結果,而不會揭示輸入本身或模型的內部權重。這保護了用戶隱私和模型完整性。

Mina Protocol 在這一領域是領先的貢獻者,開發了 zkML 工具,將神經網路編譯成與 ZK 證明系統兼容的電路。開發者可以在鏈下運行推理並在鏈上發布證明,允許智能合約基於機器學習模型的經驗證輸出採取行動。

這種方法使在去中心化環境中實現保護隱私的身分檢查、風險評估和內容過濾成爲可能。隨着 ML 模型變得更加強大,無需信任地驗證它們的行爲將變得越來越重要。

私人遊戲、防女巫身分等

ZK 協處理器的模塊化特性使其適用於一系列新興用例。例如,在遊戲中,玩家可能想要證明成就、分數或庫存狀態,而不揭示所有遊戲數據。ZK 協處理器允許玩家生成他們遊戲內行爲的證明,這些證明可以用於獎勵、排行榜位置或受限內容訪問,同時保持敏感數據的私密性。

在身分系統中,ZK 證明可以證明用戶滿足某些標準 — 如唯一性、年齡範圍或所有權歷史 — 而不暴露個人信息。這對於需要防女巫或基於角色訪問的去中心化社交平台和 DAO 至關重要,而無需依賴中心化身分提供者。

像 Worldcoin 這樣的項目正在探索將生物識別數據與零知識證明結合以確認獨特人性的方式,同時保持用戶匿名性。雖然設計上有爭議,但通過 World Chain 等公共鏈,底層證明架構正在被精煉和測試。這些系統中的證明網路作爲全球身分認證的可擴展協調者。

現在什麼已經上線,什麼即將到來

上述描述的許多用例已經上線或正在積極開發中。Axiom 已經與領先的 DeFi 協議集成,支持帶有經驗證歷史數據的鏈上分析。Lagrange 的跨鏈查詢基礎設施正在 rollup 上進行測試,使智能合約能夠訪問跨網路的數據。來自 Mina、Risc Zero 和 Modulus 的 zkML 工具正在被精煉,以支持零知識環境中高效的神經網路推理。

Succinct 和 ZeroGravity 等證明網路正在部署測試網,允許開發者提交任意計算請求並通過智能合約回調接收經驗證的結果。這些網路正在抽象證明生成和交付的復雜性,使零知識基礎設施可以被非密碼學專家的開發者使用。

同時,限制仍然存在。證明生成的延遲、大型模型的高成本和有限的開發工具都是仍需要解決的挑戰。然而,基礎構建塊 — 高效的 zkVM、可擴展的證明網路和模塊化驗證者合約 — 現在已經就位。

隨着這些系統的成熟,ZK 協處理器和證明網路有望支持新一代應用程序,這些應用程序默認是無需信任、私密和可互操作的。

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