原标题：区块链和零知识能否帮助人类生存？ 47 个现实世界用例
原作者：丽莎·阿克塞尔罗德
原始出处：阿兹特克
编译：火星财经、MK
2024年我们会变成机器人吗？我非常感谢Elias、Palla、Mahima、Hannes 和Rafal 的评论。另外，非常感谢Joo Montenegro 的精彩讨论。
全球范围内，人们平均每天花6 小时58 分钟看屏幕，约占我们清醒时间的41%。这是否意味着现代人的数字化程度达到41%？
让我们更深入地思考一下。
人际关系正在变得数字化（例如，17%的婚姻和20%的关系是从网上开始的），商业和消费者关系也在经历数字化转型（81%的消费者更喜欢通过通讯工具进行交流）。社会正在逐渐走向“无现金”：在美国，只有9%的人选择使用现金支付，而在一些国家（如挪威、香港、瑞典等）这一比例甚至只有1%。 71% 的智能手机用户睡觉时将手机放在身边。谷歌搜索引擎的功能几乎就像人类的集体思维一样。 “信息和通信技术已经比电力更加普遍。”第——章可以肯定地说：我们的日常生活是物理世界和数字世界的融合，而且这种趋势是不可逆转的。此外，数字现实的份额将继续增长。
人类在物质世界约有30万年的丰富生活经验。
在这漫长的岁月里，我们掌握了许多有用的技能。例如：
如何建造坚固可靠的结构，如房屋、桥梁、过山车和军事基地。如何照顾我们的身体，使其尽可能长久地为我们健康服务。如何建立和维持持久、有意义的关系，让我们感到快乐、被爱和被需要。然而，我们对数字现实的经验只有几十年的历史（假设自1983 年互联网诞生以来），因此我们似乎仍处于数字现实学习曲线的早期阶段。
那么，我们自己的哪些部分已经被数字化了呢？我们再想一想。
我们的绝大多数文档、文件和数据（例如财务和健康信息）都已数字化并存储在智能手机或笔记本电脑上。我们的大多数沟通和社交互动都是通过数字方式进行的，包括电子邮件、社交媒体和视频通话。我们的大部分工作也是以数字方式完成的，使用Google 服务和GitHub、Figma 等在线协作工具以及Dropbox 等云存储和文件管理。我们的许多难忘时刻和让我们快乐的事情都以数字方式保存，例如生日和婚礼的照片、有关我们爱和恨的人的消息的屏幕截图、多年来收集的播放列表、电影评级等等。我们使用的所有服务和帐户都需要数字身份验证和密码。在所有这些情况下，“数字”到底意味着什么？在大多数情况下，这意味着存储在云服务或公司服务器上。换句话说，99.9%的数字“我们”是我们无法控制的。
谷歌明天不会关闭，对吗？我们人类生性乐观。谷歌明天不会关闭，对吗？这个想法毫无意义。人类花了很多钱来为他们提供所有数据。
好吧，让我们理性地思考一下，假设谷歌最好的选择就是永远存在。但是我们的Google 帐户呢？那么数字“我们”呢？数据的真实性如何？我们日常生活中的数字部分会继续存在吗？明天你还会在吗？
让我们第二次从乐观的角度转向更现实的角度：
我们能否使用自有资金取决于银行的许可。我们能否使用iPhone取决于苹果是否允许。我们能否访问iCloud上的数据备份也取决于苹果的同意。我们在论坛或社交媒体上发表评论的能力取决于我们是否符合“好用户”的标准。所以第一“层”是这样的：为了进入我们的数字生活，我们每天需要满足成为“好客户”的标准。每天。虽然这听起来不太好，但似乎没什么大不了的，对吧？
归根结底，我们都是好人，我们没有什么可隐瞒的，我们信任我们的政府和那些价值数十亿美元的公司。他们都是好人。还有什么可担心的呢？
好吧，让我们想一想，如果……会发生什么？
如果通用人工智能（AGI）劫持互联网导致机器人泛滥，我们该怎么办？如果公司的服务器因战争或自然灾害而被毁怎么办？如果政府数据库崩溃，摧毁有关公民的所有信息并使世界陷入无政府状态怎么办？如果自动驾驶运输和机械在周三东部时间9:00 时自毁怎么办？如果银行系统丢失或损坏，我们失去所有资金，因为这些只是集中服务器上的数字记录怎么办？我们仍然可以乐观地说：“好吧，这种情况发生的可能性很低。让我们等到这样的事情发生（比如核战争），然后我们就会开始担心。”今天，我们仍然可以访问您的银行应用程序、浏览Instagram 并订购Poke Bowl。为什么我们现在需要担心？
我今天思考这个问题有几个原因。
一旦世界毁灭了，我们就无法再思考如何拯救它，因为那时世界就不复存在了。
拯救世界可能需要时间。几秒钟可能还不够。如果世界末日即将到来，没有人会真诚地提前20 年告诉我们。
我们仍然可以在努力拯救世界的同时享受美食。这里并不矛盾。
现在，让我们更准确地表达它。当我们呼吁“拯救世界”时，我们指的“世界”是我们的“数字世界”，我们生活和身份的一部分纯粹存在于网上，或者是线上和线下状态的混合体（例如具有植入人体的软件组件的医疗设备）。我们所说的“拯救”意味着让它变得更强大。也就是说，政府、企业、通用人工智能和机器人都不能绑架、破坏、控制或限制我们的数字部分。
我们必须让互联网变得更强大。比较我们的物理现实和数字现实，如果说前者我们已经开发了碳、金属、玻璃和超高分子量聚乙烯纤维等坚固材料，那么后者我们仍然在用树枝建造小屋。
好消息是，今天我们已经做好了开始强化互联网的准备。区块链、隐私和密码学是使我们能够抵御通用人工智能或独裁等威胁的三个关键组成部分。为什么选择这三个？
为了控制我们的数字“自我”，我们需要四个关键要素：
无需许可的不变性可验证性隐私使我们能够抽象出“互联网”的概念。相反，我们使用“网络空间”一词，它涵盖“所有数字化事物”，包括互联网、计算机网络等。
所谓“免许可”，就是网络空间对地球上所有人开放、平等。创建帐户、部署代码、拥有数字对象、与网络空间中的其他人进行通信——任何对个人来说可能的事情也对每个人来说都是可能的。
关于“不变性”，它意味着人类可以在网络空间中控制自己的生活，并且一旦在网络空间中采取行动（例如开设账户、颁发ID或部署代码），任何人都无法撤销这些行动。我们应该意识到，不变性就像一把双刃剑，因为它的不变性意味着它不能被遗忘。因此，在构建我们使其不可变的东西以及它未来可能产生的负外部性时，我们应该格外警惕。
我们所说的“可验证性”指的是客观事实来源等概念。当一个人向另一个人声称某件事时，后者拥有客观地验证该陈述的真实性的工具。
当我们谈论“隐私”时，我们指的是对披露内容、披露时间以及披露对象的控制。我们是否有诚意宣称“我们没有什么可隐瞒的”？即使我们不介意“某人”访问我们所有的信件、医疗数据、照片和视频（包括敏感内容）、食品配送、电子商务、浏览历史记录等……但如果脑机的权限被限制了怎么办？接口（BCI）是否进一步涉及？如果某个实体——无论是政府、企业、人工智能还是其他慈善组织——现在可以访问我们所有的思想和生理化学物质，那么我们还有什么可以隐藏的呢？
这四个属性确保我们的数字“自我”至少能与我们的物理“自我”一样长（甚至更长，但这是另一篇文章的主题）。
区块链和密码学没有任何一种技术是万能的。然而，通过在正确的场景中正确组合技术和应用，我们离发明灵丹妙药更近了一步。
让我们首先澄清“生存工具包”中包含哪些技术以及我们对这些技术的哪些属性感兴趣。
区块链提供无需许可且不可变的属性。
区块链是一种共享的、不可变的分类账，有助于记录交易并跟踪网络中的资产。
在这个定义中，“共享”是一个关键属性。问题是这种共享是如何实现的，或者谁是网络的参与者。为了实现真正的“共享”，我们希望区块链拥有数千甚至数百万个独立节点。截至2024年4月15日，以太坊网络中有5,912个节点，其中节点是指运行基础设施的不同独立实体（一个实体可能运行多个验证器）。尽管其中一些是由机构运营的，但以太坊完全可以称为共享且不可变的分类账。这使得以太坊足以成为强大互联网的基石。
密码学提供可验证性
密码学的历史几乎与人类历史一样悠久。然而，随着数字时代的到来，一些适应计算机和互联网需求的特定类型的密码技术开始以极快的速度发展。
零知识密码学的历史始于1989 年，尽管当时并不明显它会成为区块链的完美补充（尽管区块链的概念在此之前就已被提出）。
零知识协议涉及两方：证明者和验证者，证明者可以向验证者证明复杂的陈述是真实的，同时仅传达最少的信息。这种被称为“简单性”的属性是网络空间的关键组成部分，其中需要个人之间的持续协调，并且通信必须尽可能轻量级。
隐私保护区块链提供隐私
隐私保护区块链使个人能够选择披露哪些信息、何时披露、向谁披露以及以何种形式披露。这是网络空间的另一个关键要素，因为公开某些数据同时保留其他私人数据是有效协调的必要机制。
例如，在选举情况下，一个人可能希望告知计票员：(i) 他们有资格投票，(ii) 他们已经投票，(iii) 他们只投票了一次，但他们不希望透露有关他们的投票或身份的信息。任何细节。
值得注意的是，应用层隐私（例如私人身份或传输）不能纯粹通过密码学手段添加到透明的区块链中。隐私应在智能合约分析和状态管理层面整合到区块链设计中。
现在我们了解了构建强大网络空间所需的组件，让我们探讨一些具体案例并确定这些工具是否真的可以用来修复它们。
区块链、隐私和零知识的47 个用例和75 个示例在本文的第二部分中，我们将探讨47 个用例和75 个示例，展示区块链、隐私和可验证性如何破坏、治愈、扩展和转变我们周围的世界，解决其问题、弱点、故障点和漏洞。
但在我们深入了解完整列表之前，让我们从三个简单的示例开始：
1. 可编程身份：如今，当人们需要验证自己的身份、年龄、公民身份或居住地址时，他们通常会提供护照、身份证或其他官方文件。通过零知识证明，可以在客户端管理所有文档，并按需提供特定属性的证明，而无需提供文档本身。
应该注意的是，对于这个用例，我们严格需要使用保护隐私的可组合区块链（例如Aztec）。
2. 组合多个数据集和模型，而不在各方之间暴露数据集和模型。
3. 智能家居在客户端（即智能家居内部）处理所有数据，而不与任何人（甚至谷歌！）共享居民数据。
现在我们已经初步了解了零知识证明和隐私保护区块链如何创造当前现实的替代方案，我们提到的几个案例涉及解决数据隐私和个人主权问题，以及解锁新的协作形式和协调。最后，我们准备深入研究一系列涉及区块链、隐私和可验证性的用例，这三个因素有可能成为改变世界和人类未来的关键力量。
下面描述的大多数想法都源自智者的分享，无论是在公开演讲还是在私人谈话中。感谢Barry、Steven、Zac、freeatnet.eth、Jessica、Henry、Tarun 和Joe 的灵感和智慧。
我们将所有用例进一步分类为以下类别：
高效协调—— 允许少数个人通过有效协调与较大机构竞争。可验证计算—— “事实的客观性”使个人能够独立验证某些信息的真实性，而不依赖于机构或其他人的完整性。数据不变性和鲁棒性——增强网络空间的持久性和可靠性，使其独立于任何机构和个人主体。提高世界经济的效率—— 使个人和机构能够以更具成本效益的方式使用其资源。隐私——强调保护个人隐私的重要性。在下表中，我们对未来几十年可能出现的一些具体问题及其解决方案进行了分类。随着数字技术不断传播并深入人类生活，这些问题将会增加。我们根据它们是否需要区块链、隐私、可验证性（由零知识提供）或三者的特定组合对它们进行分类。大多数情况下，区块链作为协调层，在那些无法实现数据100%透明的场景中涉及到隐私，而零知识技术则提高了信息的可验证性。
在区块链领域，我们将其视为一种去中心化技术，由不同独立方运营的数千个节点组成。这种去中心化为网络提供了可信的中立性并确保了强大的安全性。目前，以太坊在这方面比任何其他平台都做得更好。以太坊的第二层继承了其安全特性，但其可信度取决于设计细节，例如区块的构建方式和升级机制。
在隐私方面，我们希望所有需要保密的内容都应该在用户设备上的客户端上完全处理，永远不会泄露给外界。
我们还考虑将区块链、隐私和零知识技术与其他现有技术相结合，例如：
MPC 和2PC——这允许多方（或者在2PC 的情况下为两方）——每一方都有自己的私有/秘密数据——利用这些私有数据来计算公共函数的值，同时确保各自的数据保密。 TEE 这是主处理器的一个安全区域，可防止未经授权的实体从TEE 外部读取数据，并防止TEE 内的代码被未经授权的实体替换或修改。任何现有的加密原语，例如ECDSA 签名（公钥加密算法的说明）。为什么我们不能单独使用这些技术，而需要将它们与零知识和区块链结合起来？因为我们不仅想相信使用这些技术的人有良好的意图；我们还需要能够验证他们的行为是否确实具有良好的意图。
高效协同工作
可验证的计算/真实客观性
数据不变性和稳健性
效率
个人数据的隐私/控制
为了探索如何通过结合零知识和隐私保护区块链来实现所有这些用例，我们应该认识到，虽然这些技术绝对先进，但它们并不是万能药。我们需要开发人员、工程师和架构师以巧妙的方式集成这些技术。也就是说，真正的灵丹妙药是让开发人员、工程师和建筑师一起使用这些技术并关心我们共同的未来，就像Aztec 团队所做的那样。
多年来，这些组成部分（即区块链、隐私和可验证性）已经在理论层面上得到了明确的定义。然而，即使它们开始实施，大多数实施对于实际应用程序仍然不可行并且难以集成。这是一个严重的问题，因为Web3 应用程序应该能够与我们已经使用的现有Web2 应用程序竞争。
Aztec Labs 解决了这个问题，并一直在开发Noir，这是一种开源的、特定于领域的语言，允许开发人员轻松编写具有任意可编程逻辑、零知识证明和可组合隐私的程序。程序逻辑可以是简单的“我知道
隐私保护区块链以及在空间技术和国防中应用零知识技术的重要性对于那些仍然对上述47 个用例持怀疑态度的人，下一节将讨论在非常特定的领域中使用隐私保护区块链和零知识技术的必要性- 解决非常具体问题的知识密码学。您可能需要系好多米尼克·托雷托的安全带。
太空中的区块链和零知识如今，在近地空间中运行已成为日常生活的一部分：国家、行业和企业依靠卫星和地球轨道上建造的复杂基础设施进行日常运营。也就是说，多方（其中一些显然彼此敌对）管理许多带有敏感数据的可编程“节点”。这听起来完全像隐私保护区块链和零知识可以处理的协调问题！
案例1：卫星协调
世界上大多数主要国家都拥有在太空执行特定任务的卫星。这种情况让人想起汽车或飞机交通，但实际上许多卫星正在从A 点飞往B 点。我们的目标是管理这种交通，以确保不会发生碰撞或事故。协调问题是，该空间属于公共领域——，这意味着传统的飞机交通模型将不起作用。
相反，卫星所有者必须相互协调（从而建立相互信任）来协商空间管理。这个过程需要深度的数据透明度和对其他方良好意愿的信任。
我们可以使用零知识证明来确保代码的正确执行，这意味着卫星将完全按照其所有者的承诺运行。例如，它能够生成“当然证明”，这是空间协调的关键组成部分，因为代码中的一个小错误可能会导致卫星永久旋转或迫使其改变轨道并撞击其他卫星。保护隐私的区块链可以作为部署专用协议的协调层。
案例2：在敌对地区执行任务
卫星有时需要飞越与其关系紧张的国家的领空。在飞越这些地区时，敌对国家的代表可能会对侵入卫星、干扰其运行或篡改数据感兴趣。例如，他们可能使用人工智能生成的图像而不是真实的图像。为了减轻这种风险，我们可以使用零知识证明来确保数据真实性或提供元数据证明。
案例3：行星防御
行星防御是指监视和保护地球免受小行星、彗星和其他太空物体的威胁。由于小行星撞击，地球上的生命经历了巨大的变化。例如，一场震动全球的撞击事件导致非鸟类恐龙灭绝。行星防御整合了彗星和小行星的探测、轨迹评估、长期监测，以及开发避免潜在碰撞的工具（包括使用航天器撞击目标、利用重力改变轨道和核爆炸）。行星防御计划由美国宇航局、欧洲航天局和其他几个国家组织运营，负责收集敏感数据和秘密技术（例如卫星工程机制）。 ZKP（零知识证明）和隐私保护区块链可以作为协调层来处理不同方收集的数据，同时确保数据不会暴露给无关方。
战场上、企业上、每个人日常生活中的区块链和零知识LLM（大语言模型）极大地影响了当今的经济结构，正在塑造新的经济形态，并对人类日常生活、地缘政治平衡等产生深远影响。对企业经营产生深远影响。
法学硕士面临的一个问题是他们无法明确告诉我们他们是如何得出具体结论的。然而这些结论已经改变了世界，影响了数百万人甚至数十亿人的生活，并广泛应用于商业、国家安全和战场。例如，当使用LLM 识别战场上的目标时，模型可能会告诉指挥官“这就是目标”，但没有提供任何证据证明这一判断是准确的。在这种情况下，一个误判的代价可能是一条或多条生命，甚至更大的损失。
零知识证明可以充当“中立仲裁者”，提供模型训练数据的证明，揭示模型使用哪些数据得出结论，这些数据是如何组合在一起的，以及底层算法的细节。此外，它能够在不透露有关数据或模型的任何特定信息的情况下完成这些任务。
值得注意的是，我们今天的讨论不是关于是否应该在特定用例中使用大型语言模型（LLM）。事实上，它们已被所有大公司、国家及其政府所采用。然而，随着LLM开始流行，我们仍然可以做的是让模型所有者对其模型负责——，即实施一些正式的LLM合规措施。
与当前的私人数据处理和收集活动类似，一些针对人工智能的监管立法也将颁布。然而，仅靠立法是不够的；标准对每个人都应该是透明和公平的，并且必须得到遵守。
在人工智能领域，一个值得信赖、具有民主价值和中立的第三方可以强制执行立法合规性吗？这一领域至少涉及巨额资金，可能会影响未来几年的世界地缘政治格局。事实上，不存在中立的政党。每个人都有自己的利益和算计。
在法学硕士中，我们无法保管数据，也无法证明决策是如何做出的。但与此同时，我们需要知道数据是如何组合在一起的，并能够对其提出质疑。例如，这对于无罪推定是绝对必要的。零知识证明（ZKP）作为事实来源，隐私保护区块链作为协调层可以解决这个问题，以强制遵守人工智能标准。
结论我们才刚刚开始。航空航天技术、农业技术、医疗技术、生物技术、人工智能/机器学习、军事技术、社交网络、零售、机器人、大数据、物联网、媒体和娱乐、教育技术、金融技术、物流、神经技术等领域，都需要保护隐私的区块链和零知识加密技术。
上面提到的47 个用例在今天已经非常明显，但20 年后，ZKP 和区块链的使用前景将更广、更深、更多样化。其中一些用途在今天是可以预见的，而另一些则几乎难以想象（除非您有真正的远见）。
然而，有一件事是绝对明确的：随着我们的世界日益融合离线和在线宇宙，全球可验证性成为绝对必要的属性。 ZKP 作为“真理之源”和隐私保护区块链作为协调层形成了一个非常有前途的组合，可以使世界变得可验证。
