节点云公开课|[IPFS小科普]零知识证明

1、首先，简单说一下IPFS。

IPFS的中文翻译名称叫“星际文件系统”，事实上这是一个协议层的设计，是一种标准协议，和我们现在用到的HTTP一样，是一种网络协议。而Filecoin则是IPFS协议的奖励机制，所以两者并不是同一样东西。

2、那么什么是零知识证明呢？简单来说，就是：

我知道一个秘密，我在不告诉你秘密是什么的前提下，让你知道我是知道这个秘密的，而不是在蒙你。看上去似乎有点无厘头(难以理解)，但这样的零知识证明在我们的生活中随处可见。

比如塔尔塔里雅表示自己掌握了求根公式，但菲奥也表示自己掌握了求根公式，怎样才能证明他们是否掌握了求根公式？答案很简单，就是让双方解出数道一元三次方程的题目，谁解出了就证明了谁掌握了这个公式。

关键来了，我们根本不需要知道公式的具体内容是什么，只要看谁解出了方程就可以了，这就是零知识证明。

我们不用知道公式是什么，谁解题对了，就能知道谁掌握了公式

3、那么为什么这个零知识证明技术在filecoin中如此重要呢？

这是因为filecoin是基于IPFS的，而IPFS又是分布式的，这下问题来了，由于没有任何一个强有力的中央力量，如何防范每个人作弊呢？怎样保证数据在存储的时候不会出问题呢？

我们首先来看看，有哪几种作弊方式，比如小明是存储据的，小红是存储矿工。

第一种：小明存了数据，但小明硬说他没存，不想给钱。

第二种：小红没存数据，但她硬说她存了，非得要钱。

第三种：小红声称她存了，但实际没存，当小明要数据时，小红跑到别的地方下载了一份，再传给小明，然后骗钱。

当然，在利益的驱使下一定也许还会有各种形形色色的作弊方式，这里就不赘述了。

解决这个问题的思路很简单，就是要时刻保证矿工存储了客户的数据。

就好比小明把一份文件放在了小红家保管，怎么证明小红没有把文件丢掉或者送给隔壁的小王呢？

小明一个做法就是随时打电话给小红，问：文件的某一页某一行某一个字是什么，如果小红答上来了，就说明小红还存有这份文件，如果没答出来就说明文件不在小红这里。

但在分布式网络里打电话的这个人不应该是小明，何况小明也不可能经常打电话（不然小明太累了），而是其他的人（也就是矿工），但是小红并不想让其他人知道这份文件的具体内容，那么怎么做呢？

4、这里就涉及到同态加密，为了不出现数学公式，将通俗进行到底，我这边再讲一个小故事。

哆啦A梦有一个缩小隧道，人走过去之后就会变小，东西也会变小。如果大雄手上有一把钥匙和一把锁，在缩小之前钥匙是能打开锁的，在缩小之后钥匙还是能打开锁的。但钥匙和锁都不是原来的钥匙和锁了。那么也就是如果大雄在缩小之后钥匙还能打开锁，那么他就一定知道在缩小之前钥匙也是可以打开锁的。那么缩小隧道就是同态加密函数。

Filecoin就是这样做的，数据经过同态加密之后再进行随机挑战，就能保证没有人可以作弊了，同时发起挑战的矿工也不会知道数据具体是什么了。

5、这里就涉及到同态加密，为了不出现数学公式，将通俗进行到底，我这边再讲一个小故事。

哆啦A梦有一个缩小隧道，人走过去之后就会变小，东西也会变小。如果大雄手上有一把钥匙和一把锁，在缩小之前钥匙是能打开锁的，在缩小之后钥匙还是能打开锁的。但钥匙和锁都不是原来的钥匙和锁了。那么也就是如果大雄在缩小之后钥匙还能打开锁，那么他就一定知道在缩小之前钥匙也是可以打开锁的。那么缩小隧道就是同态加密函数。

Filecoin就是这样做的，数据经过同态加密之后再进行随机挑战，就能保证没有人可以作弊了，同时发起挑战的矿工也不会知道数据具体是什么了。

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编译者/作者：文储网络

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