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以太坊面临独特的隐私挑战
以太坊面临着独特的隐私挑战，这主要源于其基于账户的交易模型，与比特币的UTXO设计相比，需要在隐私方面做出一些明确的权衡。Vitalik Buterin曾概述了基于账户和UTXO模型在智能合约平台上的优缺点，并选择前者作为实现以太坊长期目标的最可行模型。
尽管以太坊面临隐私挑战，但并未阻止一系列项目和发展努力增强智能合约网络的隐私保障。特别是，最近几个月围绕将zk-SNARKs（ZCash中用于高级匿名性的技术）整合到以太坊的讨论有所增加，整合的附带好处是提升了可扩展性。
以太坊的拜占庭升级使得zk-SNARKs能够在以太坊区块链上的智能合约中进行验证和实施。如今，许多公司正在利用zk-SNARKs的力量开发各种应用。其中最引人注目的例子是安永（EY）最近发布的Nightfall协议，该协议利用了ZoKrates zk-SNARK工具箱——一个用于在以太坊上进行可扩展、隐私保护的链下计算的正式化模型。
以太坊中的隐私问题
在加密货币领域，隐私通常被视为保护用户在参与金融交易时的匿名性。这一概念推动了加密货币匿名技术的发展，防止第三方对个人的监控是首要关注点。
然而，当评估像以太坊这样的公共区块链的更广泛应用时，隐私技术的使用不仅限于个人，还延伸到业务流程。首先，我们需要从高层次了解zk-SNARKs如何在以太坊上保护隐私。
根据ZCash的zk-SNARKs技术页面：“zk-SNARK代表‘零知识简洁非交互式知识论证’，指的是一种证明结构，其中一方可以证明拥有某些信息（如私钥），而无需透露该信息，且证明者和验证者之间无需交互。”
零知识证明（ZKPs）的概念通过更抽象的例子更容易理解，比如阿里巴巴的洞穴或在肖像中验证沃尔多存在而无需具体揭示他在肖像中的位置。ZKPs的巧妙逻辑在于它们将数据与信息分离。
像zk-SNARKs这样基于极其复杂数学的深奥概念，很难转化为代码，特别是在参考与区块链应用一致的实现时。因此，像ZoKrates这样的正式代码库成为数学解释与人类可理解方面之间的桥梁，可以通过代码转化为实际应用。
zk-SNARKs的正式化库仍在大力开发中，因此使用起来具有挑战性，但这正是像安永这样的公司一直在探索其应用并致力于引入一套更易用的协议的原因，同时将底层技术抽象化。
使用以太坊发现隐私工具不仅限于安永。据报道，摩根大通也在通过其区块链Quorum（以太坊的许可版本）研究该技术。
Nightfall协议
Nightfall是安永基于zk-SNARKs在以太坊上为隐私交易制定一套标准协议的实验性研究实现。这些协议与网络上流行的ERC-20和ERC-721（NFT）代币标准兼容，使其对开发人员广泛可用且实用。
安永指出，该代码库仍处于实验阶段，尚未通过彻底的安全审计，这意味着至少目前，它主要将作为加速zk-SNARKs在以太坊上研究和应用的手段。尽管如此，它确实揭示了在改善以太坊隐私的更广泛尝试中取得的一些重大进展。
例如，Nightfall白皮书阐述了如何克服传统ERC-20代币在以太坊上转移时公开“转移”功能需要公开“接收方”和“转移”输入的问题：“发送方（或‘证明者’）在自己的计算机上私下运行计算。他们将私人输入传递给该计算，并得到一组公开输出，与区块链共享。这些公开输出对所有观察者来说都是不可读的加密值；只有发送方和接收方才能解释其完整含义。为了使这些加密值对所有观察者具有‘意义’，证明者还与区块链共享相应的‘证明’，证明已正确计算这些输出。这个证明和这些公开输出可以以这样一种方式验证，即每个人都可以确信已对一组特定的私人输入执行了预先商定的计算以产生公开输出。”
上述整体概念是zk-SNARKs工作原理的一个更具体的例子，但Nightfall的主要价值主张在于它包含了一组与ZoKrates集成的智能合约，为在以太坊上创建此类隐私交易提供了基础。特别是，使用ZoKrates工具箱生成“证明”。
安永的Nightfall在多个实例中仍需要争议性的可信设置，但当企业应用时，这并不像ZCash等加密货币网络中的生成事件那样成问题，因为企业（例如供应链物流公司）具有更私密、许可的用例，仅限于更广泛的以太坊网络内。
Nightfall引用了一些潜在的技术用例，从供应链管理和物流到企业内部交易——这是摩根大通zk-SNARKs计划的重点。例如，在供应链行业中使用Nightfall可以私下追踪药品的物流过程，重要的是，不会在公共账本上透露产品本身的详细信息，如药品类型、目的地或数量。主要优势在于企业可以利用公共区块链的抗审查性、可验证性和基础设施，同时获得与使用许可链相似的隐私保障。
使用zk-SNARKs正式化转移协议可以有效减少在公共与私有区块链之间决策时权衡的影响。安永的Nightfall参考了一套有助于该协议实现的贡献者，包括ZoKrates、Libsnark、ZCash、GM17、0xcert和OpenZeppelin。安永计划将Nightfall引入其现有的区块链产品——OpsChain和Blockchain Analyzer。
