目前，filecoin网络每天产生600-700万个ZK snark证明，每个证明的算法容量超过100万个。为了保证网络安全，filecoin对大量ZK snark进行了改进和优化，以满足当前的需求。
零知识证明
zksnark是零知识证明中最重要的加密技术。它可以有效地说服验证者知道某些信息，而不必披露信息本身。此属性确保区块链环境中的安全和隐私交互。目前，filecoin的主要属性是它的效率。ZK-snark的诞生使得用更少的空间来证明存储的有效性成为可能。
用一个简单的例子来说明：阿里巴巴被强盗抓住了。为了保护自己的生命，他需要向劫匪证明自己有打开石门的密码，同时，他不能告诉劫匪密码。他想出了一个解决办法，先让劫匪离开自己的地方，远到让劫匪听不到密码，近到让阿里巴巴在劫匪的弓箭下无法逃脱。从这段距离，阿里巴巴向劫匪展示了石门的开关。
整个过程可视为零知识证明。验证者可以使验证者相信某个结论是正确的，而不需要向验证者提供任何有用的信息。
应用
目前应用最广泛的零知识证明方案是zcash的隐私方向。众所周知，zcash项目是一项“私人交易”。Zcash代表了zksnark在零知识证明中的一个应用方向：隐私。有不同程度的隐私。Zcash的隐私交易是指隐藏交易的发送方、接收方和交易金额。
Filecoin是存储行业的热门项目。对于去中心化存储，有一个核心问题：如何证明k-worker有效地存储指定的数据。Filecoin采用复制证明和时空证明算法（包括零知识证明）实现。复制证明采用零知识证明，证明每一层的数据都是通过VDE计算生成的，并给出最终结果的Merkle树的根。
经过数据处理和存储后，每隔一段时间，需要提交存在性证明，即时空证明算法。时空证明算法的基本思想是随机选择Merkle树的叶节点位置，提供Merkle路径的零知识证明。
复制证明算法通过零知识证明证明了数据的正确处理，并给出了处理后的数据所形成的Merkle树的根。时空证明，即每隔一段时间随机选取一个叶数据，这就要求K工作者在一定的时间内提供从叶数据到Merkle根的路径证明。如果处理后的数据没有存储在可靠的存储器中，并且不能在合理的时间内重建整个Merkle树，则不能提供证明。
Filecoin的改进
为了支持filecoin所需的容量，新的powers of tau仪式已经启动。原来由zcash运行的仪式支持的容量增加了64倍！
zksnark支持证明当生成成为瓶颈时，生成的核心操作是高度并行的，因此filecoin使用现代通用GPU计算将它们从CPU中卸载。
这允许更高的吞吐量，同时也创造了经济效益。通过将可并行工作转移到一个相对便宜的并行处理器上，fileoin可以闲置主内存和CPU，这可以用来创建数据挖矿者必须证明的高度顺序和内存密集的工作负载。
为了提高多个ZK snark的验证速度，实现了批量验证。结果，filecoin实现了snarkpack。这允许k-workers将许多ZK障碍聚合到一个组合证明中。这种优化不仅在规模上减少了10倍以上的验证时间，而且通过减少每个必须提交给链的证明的平均字节数，减少了链带宽。
总结
为了实现这一目标，filecoin建立了对产品内部参数的研究，并在没有新的可信设置的情况下，协同扩展以支持filecoin网络的需求。Filecoin通过调整技术来实现这一点，使用tau可信设置的两种现有功能来安全应用。通过这一改进，表明filecoin已经克服了防伪障碍，实现了规模突破，成为全网最大的ZK防snark网络。
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更新时间：2021年07月21日
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