我们与Aleo基金会执行董事Alex Pruden进行了一次访谈,探讨了ZPrize比赛的成果、ZK领域的几大发展趋势以及Aleo主网上线日期等话题。
采访及整理:Wendy,Foresight News
作为有望解决以太坊扩容和隐私问题两大需求的前沿技术,零知识证明(ZK)备受资本关注。然而,这项技术的大规模应用一直没有显著进展。
今年4月份,以太坊创始人Vitalik在香港提出实现ZK“实时证明”的目标,再次将零知识证明推到了社区的聚光灯下。实现ZK“实时证明”目标需要多长时间才能变成现实?ZK大规模应用还需要多久才能真正实现?
ZPrize比赛作为零知识证明领域的技术风向标,最近公布了2023年度竞赛结果。Foresight News采访到了ZPrize的主办方、Aleo网络基金会执行董事Alex Pruden,并深入讨论了这次比赛的成果、ZK领域的几大发展趋势展望以及备受社区关注的Aleo主网上线日期等话题。
Alex Pruden曾在美国陆军服役9年,期间担任步兵和特种部队军官。在加入Aleo之前,他担任a16z的投资合伙人,加入Aleo后,他在某种程度上成为了ZPrize比赛的代言人。他认为,保持零知识证明领域的前沿发展至关重要,这也是ZPrize要求参赛团队开源算法的原因,也是零知识证明实现大规模应用的有效路径。在开源的指导下,ZK领域得以展开协同合作,加速应用落地。
以下是专访内容。
Foresight News: ZPrize迄今已举办两届,相比于第一届,这一届有什么不同?最大的成果是什么?
Alex Pruden: 我认为这一届最大的成果在于两个方面:首先,我们第一次实现了一个真实世界的端到端应用程序,即在零知识证明中进行签名验证。在此之前,还没有这方面的标准。第二个成果是在WASM(浏览器中的运行环境)中进行证明生成方面取得了巨大进展,与基线相比提速约100倍。在原基线中,证明生成步骤中的一个关键部分需要大约两分钟来生成,而通过今年的ZPrize的获奖解决方案,这一过程只需要1到2秒。我们从分钟级降到了秒级,这真是让人难以置信。
这个成果非常重要,因为它使得这些算法可以在消费级客户端硬件上运行,而不仅仅是在强大的云服务器上运行。我认为这开启了一系列全新的ZK技术使用场景。
Foresight News: 由于ZPrize是竞赛,所以参赛的解决方案往往将提高速度放在首位。从实际工程方面来看,这些获奖算法完全落地是否还需要一些时间?与此同时,社区也很想要知道ZK的大规模应用距离现在到底还有多远?你认为在这方面最大的瓶颈是什么?应该如何突破?
Alex Pruden: 从技术层面来看,在ZPrize等行业的努力下,我们已经非常接近让这项技术(指零知识证明)变得实用了。在我看来,(ZK被大规模应用的)最大瓶颈是人们还没有想出足够多的应用来使用这项技术。对我来说,或者我认为对整个生态系统来说,最重要的是要让应用程序的开发者们了解可以用ZK做些什么,我们需要教育开发者们了解什么是ZK技术的可能性,并向他们展示他们可以做的事情。
一些在两年前甚至还不切实际的梦想现在已经成为现实,如前所述,某些计算需要的时间已经从两分钟变成了一秒钟。这种速度的提升将会带来质的差异。
不过,这种提升还是非常底层的提升。我们需要的是高层次的东西,需要一个消费级的应用程序,例如,身份验证。目前,让我们感到非常兴奋的一个身份验证程序叫做zPass。我们需要更多像zPass这样的应用向人们展示ZK方面的需求,并在此基础上构建产品。比如说,我想证明我的年龄,或者我想验证某些东西,或者我想安全地汇款但同时也能进行KYC,诸如此类。
这些应用程序的出现也将进一步推动底层密码学的改进,从而形成一个良性循环。就像在传统的硬件开发中,芯片和晶体管也在不断地小型化。它们变得越小,计算机就越强大,这样一来,能做的事情也就越多,从而驱动了更多需求的产生,随后又反过来进一步促进小型化。这种良性循环也正是我们需要为ZK建立的。
Foresight News: 据我了解,将算法开源也是ZPrize参赛的一个要求。在你看来,为什么开源对于ZK社区如此重要?
Alex Pruden: 开源非常重要,因为我坚信开放的生态可以让更多人做出贡献,从而能够取得更快的进展。在其他科技领域,你经常会看到专利组合中的闭源技术,它们往往使用率不高,或者发展缓慢,因为专利所有者受到保护,可以随心所欲地将其商业化。
而在我看来,加密货币和区块链总体上已经显示了开源生态系统的价值。以以太坊为例,它已从一个工作量证明(POW)的链发展成为一个权益证明(POS)的链,这是全球范围内众多人共同努力的结果,其中包括许多突破性进展。零知识技术本身也是在诸如Zcash、Aztec、Aleo等许多不同开源协议的贡献下取得了巨大进步。
所以,我们设置这样的要求是基于这样一个想法,那就是开源软件可以帮助更多人互相协同,并确保生态系统中存在合作与协作的精神。
Foresight News: 在算力需求方面呢?你认为来自于ZK社区的算力需求是否还会持续增长?
Alex Pruden: 我认为会。现在,算力需求的主要来源就是传统加密网络上的工作量证明(POW)和人工智能(AI)。在Aleo,我们有一个用于ZK的挖矿组件。我认为需求会因此而上升,这实际上正是我们的目的。
另一方面,我认为也有很大的潜力将ZK应用于AI。AI的一大缺点就是许多人担心他们的数据被收集和使用的。因此,像ZK这样的隐私保护技术就可以成为解决方案的一部分。我认为从计算的角度来看,随着AI需求增长,对ZK等技术的需求也会增长。
Foresight News: 在这一轮周期内,你觉得ZK领域最值得关注的趋势是哪些?有没有什么是你觉得很重要,但还没有被充分讨论的?
Alex Pruden: 在我看来,ZK领域内眼下最大的趋势就是应用。人们现在已经开始创建更多的ZK应用,虽然我认为应用是ZK大规模使用的一个瓶颈,但目前这方面发展势头很好。
第二个趋势就是使用ZK来整合不同系统。有一个名为ZK Email的项目,它源自TLS Notary,这两个都是以太坊基金会的项目。这些基本上都是使用ZK来组合两个不同的系统。我认为这是一个非常有趣的趋势,作为应用也有很大的潜力。
另一个大趋势是ZK矿池。现在有很多人对证明池(proving pools)很感兴趣。我们可以采用比特币挖矿方面的很多相同结构,让这些矿池为真实世界的应用生成证明,使他们的工作变得有意义。现在,包括Aleo在内的很多公司都在考虑为各种ZK虚拟机提供证明生成服务。这是一个我认为非常令人感到振奋的领域。
第四个我想提一下的趋势就是ZK ASIC。ZPrize的所有实现都是在硬件上完成的,比如FPGA、GPU或MacBook,但我认为现在已经看到了足够的需求和兴趣放在ASIC上实现,所以我认为ZK ASIC的开发指日可待,我非常期待看到。
我认为应该被充分讨论但还没有太多人讨论的就是客户端证明,也就是说在消费设备或移动设备上证明。在ZPrize和Aleo之外的传统领域,比如大部分ZK rollup加速的重点都是在服务器端实现。这一切都与延迟有关。我认为同样重要的是,要考虑客户端想要保留秘密并生成关于该秘密的证明的情况。我认为这是一个领域,ZK领域的许多人可能隐含地否定了客户端证明者的存在。如果需要隐私,它是通过服务器端解决方案实现的,例如MPC。
未来几年,ZK领域将展开关于是否需要在消费电子产品或移动端证明的激烈辩论。我个人倾向于认为是需要的,并且我相信这种客户端的证明将使得很多特殊的应用成为可能,尤其是在个人身份验证方面。这就是为什么我对于这方面如此看好,也是为什么我对于这一届ZPrize的结果感到如此兴奋。
Foresight News: 说到Aleo,能否聊一下你们的主网上线问题?原计划在第一季度推出,但现在已经推迟。有没有新的路线图?可以分享具体的时间表吗?
Alex Pruden: 我们计划在下个月推出最终版本的测试网。
回顾来看,在3月份计划推出时,我们觉得技术还没有完全被验证,再进行几个月的测试和验证会更安全。现在,我们已经完成了大部分,将在未来几周内推出新版本的测试网。到那时,我们有一些条件需要被满足,这些条件我们在一些核心开发者的电话会议上分享过,比如,关于客户端稳定性、验证者稳定性、确保网络的活跃度等等。当这些条件满足时,我们将让社区决定是否应该启动主网。
我对于在今年年内启动主网非常有信心。
Foresight News: 一旦Aleo主网启动,那么什么样的应用程序有需求或动力与Aleo集成?
Alex Pruden: 我认为Aleo提供的最有价值的东西就是可编程且无需许可的隐私。
短时间内来看,在这方面最重要的杀手级用例就是身份验证。可以构建非常独特的身份协议,解决无法通过任何其他方式解决的问题。例如,zPass允许你在网络上构建年龄验证。在无需许可的环境中,网络的年龄验证是一个难题。我认为它在这方面有巨大的潜力。
从身份开始,你可以构建新一代的DeFi应用程序,可以内置合规性,但也能够从不同来源汇总大量流动性。桥接也非常令人兴奋,正如我之前提到的,TLS Notary展示了如何用ZK将不同的系统结合在一起。最后,我认为ZKML是一个非常有趣的领域,就像我之前讨论的那样。
这四个领域的应用都需要Aleo提供的三样东西:可编程性、无需许可性、隐私性,这就是我非常期待在Aleo上实现的四种应用类型。