詳解Bulletproofs與Mimblewimble兩者的關係

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介紹BulletproofsBulletProofts是不同的零知識證明系統家族的一部分,例如零知識簡潔的非互動知識論證(zk-SNARK);簡潔透明的知識論證(STARK)以及布林電路的零知識證明和驗證(ZKBoo)。零知識證明的設計使得證明者能夠間接地驗證語句的真實性,而無需提供超出語句驗證範圍的任何資訊。例如證明發現了一個數字,可以解決密碼難題,並且適合雜湊值,而不必揭示Nonce。Bulletproofs技術是通用算術Circuitsdef的非互動式零知識(NIZK)證明協議,具有非常短的證明(知識論點),並且不需要可信的設定。它們依靠離散對數(DL)假設,並且使用Fiat-Shamir Heuristicdef使其不互動。Bulletproofs還實現了多方計算(MPC)協議,藉此,在計算Fiat-Shamir挑戰並將其傳送給驗證者之前,將具有秘密承諾值的多個證明者的分散式證明彙總到單個證明中,從而最大程度地減少了交流次數。秘密的承諾價值將保持不公開。Bulletproofs的本質是其內積演算法,最初由Groth提出,然後由Bootle等人進一步完善。後者的發展為滿足給定內積關係的兩個獨立的(不相關)bindingdef向量Pedersen Commitmentsdef提供了證明(知識的論據)。Bulletproofs建立在這些技術之上,這些技術產生了高效的通訊,零知識證明,但是提供了一個進一步的替代品來代替內部產品論證,後者將總體通訊減少了三倍。
MimblewimbleMimblewimble是專為隱私交易設計的區塊鏈協議。本質上是,可以將Pedersen承諾0視為橢圓曲線數字簽名演算法(ECDSA)公鑰,並且對於有效的隱私交易,輸出,輸入和交易費用之間的差額必須為0。因此隱私交易可以使用輸出和輸入的差作為公用金鑰來簽署交易。這可以大大簡化區塊鏈,在其中可以去掉所有花費的交易,並且新節點可以有效地驗證整個區塊鏈,而無需下載任何舊的和花費的交易。區塊鏈僅由塊頭、剩餘的未使用事務輸出(UTXO)及其範圍證明和每個事務的不可執行事務核心組成。Mimblewimble還允許在提交到區塊鏈之前聚合事務。Bulletproofs如何工作?隱私交易的基礎是用Pedersen Commitmentsdef代替輸入和輸出的金額。然後可以公開驗證交易餘額(提交的輸入之和大於提交的輸出之和並且所有輸出均為正),同時隱藏特定的提交金額。這使得它成為一個零知識交易。交易金額必須編碼為integersmodq,它可能會溢位,但是要透過使用範圍證明來防止這樣做。這就是Bulletproofs的用武之地。Bulletproofs的本質是它能夠從內部產品計算包括範圍證明在內的證明的能力。證明者必須使證明者確信承諾C(x,r)= xH + rG包含一個使得x∈[0,2n-1]的數字。如果a =(a1,...,an)∈0,1n是包含x位的向量,則基本思想是將金額的所有位隱藏在單個向量Pedersen Commitment中。然後必須證明每個位元滿足ω(ω-1)= 0,即每個ω為0或1,並且它們的和為x。作為隨後協議的一部分,驗證者將約束和質詢∈ℤ

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