盘古开源科普:零知识证明在Filecoin网络中的作用

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IPFS是互联网分布式存储底层协议,通过分散的网页证明了内容寻址的有效性,它为全球点对点网络提供了数十亿文件使用;而Filecoin是基于IPFS网络协议的去中心化的存储系统,它是目前IPFS协议的唯一激励层,通过经济模型激励存储提供商来直接存储,从而为数据的存储提供了最有力的保证。

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IPFS是互联网分布式存储底层协议,通过分散的网页证明了内容寻址的有效性,它为全球点对点网络提供了数十亿文件使用;而Filecoin是基于IPFS网络协议的去中心化的存储系统,它是目前IPFS协议的唯一激励层,通过经济模型激励存储提供商来直接存储,从而为数据的存储提供了最有力的保证。


这里有个很核心的问题,我们都知道,在Filecoin网络中,存储参与者通过提供存储空间来获得FIL奖励,理论上提供的有效存储空间越多,获得的奖励也就越多,那么在这个过程中,我们怎么证明存储参与者提供了空间并真实有效的存储了指定的数据呢?

网络这个证明过程采用新型的证明机制:复制证明和时空证明算法来实现。


首先复制证明,是通过零知识证明来证明数据已经正确处理,并提供了处理后数据形成的Merkle树的树根。


时空证明的算法,每隔一段时间,随机抽选一个叶子数据,需要存储参与者在一定的时间内提供从该叶子数据到Merkle树根的路径证明。需要注意的是,如果处理完的数据没有保存在一个可靠的存储上,无法在合理的时间内重建整个Merkle树,也就无法提供有效证明。


所以在Filecoin网络中,复制证明与时空证明结合,为数据的存储及数据有效的存储提供了可追溯性。这其中,零知识证明建立在底层。


零知识证明中最重要的加密技术就是zk-SNARK,它能让证明者能够在不向验证者提供任何有用信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。这一属性保证了区块链环境中的安全和隐私互动,并且让使用更少空间去证明存储有效性成为可能。


目前Filecoin网络每天会产生6-7百万zk-SNARK证明量,其中每个证明有超100万算法方面的容量,为了保证网络安全,Filecoin改进并大量优化了zk-SNARK以满足目前的需求。


zk-SNARKs 发布了迷你网站,这个网站提供了PL Research lab实验室对zk-SNARKs在Filecoin网络及去中心化存储网络上的适用性研究的概览,以及相关的未来方向。


如今Filecoin网络升级已经过去一个月,随着Gas费用的降低,全网算力也在急速增加,Filecoin生态不断在升级完善,盘古开源作为布局分布式存储生态的一员,长期致力于Filecoin项目的建设和发展。

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