专访 Aleo 基金会执行董事：ZK 验证耗时已大幅下降，“实时证明”逐步接近现实

作者： Wendy ， Foresight News

嘉宾：Alex Pruden，Aleo 网络基金会执行董事 

作为有望解决以太坊扩容和隐私问题两大需求的前沿技术，零知识证明（ ZK ）被资本寄予厚望。不过，这项技术的大规模应用一直迟迟看不到迹象。

今年 4 月份，以太坊创始人 Vitalik 在香港提出实现 ZK 「实时证明」的目标，再次让零知识证明成为社区关注焦点。 ZK 「实时证明」的目标需要多久才能照进现实， ZK 大规模应用又有多久才能真正实现？

有着零知识证明领域技术风向标的 ZPrize 大赛近日公布了 2023 年度竞赛结果。借此机会，Foresight News 采访到了 ZPrize 的主办方、Aleo 网络基金会执行董事 Alex Pruden，并深入聊了聊这次比赛的成果，关于 ZK 领域的几大发展趋势展望，以及备受社区关注的 Aleo 主网上线日期等话题。

Alex Pruden 曾在美国陆军服役 9 年，期间担任步兵和特种部队军官。在加入 Aleo 之前，他的身份是 a16z 的投资合伙人，加入 Aleo 之后，他则在某种程度上成为了 ZPrize 大赛的代言人。在他看来，保持零知识证明前沿发展的开源至关重要，这是 ZPrize 要求参赛团队将算法开源的原因，也是零知识证明不断朝向大规模应用前进的有效路径。在开源的精神指导下， ZK 领域得以展开协同合作，使得应用落地大大加速。

以下为专访内容。

Foresight News ： ZPrize 迄今已举办两届，相比于第一届，这一届有什么不同？最大的成果是什么？

Alex Pruden ：我认为这一届最大的成果在于两个方面：首先，我们第一次实现了一个真实世界的端到端应用程序，即在零知识证明中进行签名验证。在此之前，还没有这方面的标准。第二个成果是在 WASM（浏览器中的运行环境）中进行证明生成方面取得了巨大进展，与基线相比提速约 100 倍。在原基线中，证明生成步骤中的一个关键部分需要大约两分钟来生成，而通过今年的 ZPrize 的获奖解决方案，这一过程只需 1 到 2 秒。我们从分钟级降到了秒级，这真是让人难以置信。

这个成果非常重要，因为它使得这些算法可以在消费级客户端硬件上运行，而不是只能在强大的云服务器上运行。我认为这开启了一系列全新的 ZK 技术使用场景。

Foresight News ：由于 ZPrize 是竞赛，所以参赛的解决方案往往将提高速度放在首位，从实际工程方面来讲，这些获奖算法完全落地是否还需要一些时间？与此同时，社区也很想要知道 ZK 的大规模应用距离现在到底还有多远？你认为在这方面最大的瓶颈是什么？应该如何突破？

Alex Pruden ： 从技术层面来看，在 ZPrize 等行业努力之下，我们已经非常接近让这项技术（指零知识证明）变得实用了。在我看来，（ZK 被大规模应用的）最大瓶颈是人们还没有想出足够多的应用来使用这项技术。对我来说，或者我认为对整个生态系统来说，最重要的是要让应用程序的开发者们了解可以用 ZK 做些什么，我们需要教育开发者们了解什么是 ZK 技术的可能性，并向他们展示他们可以做的事情。

一些在两年前甚至还不切实际的梦想现在已经成为现实，如前所述，某些计算需要的时间已经从两分钟变成了一秒钟。这种速度的提升将会带来质的差异。

不过，这种提升还是非常底层的提升。我们需要的是高层次的东西，需要一个消费级的应用程序，例如，身份验证。目前，让我们感到非常兴奋的一个身份验证程序叫做 zPass 。我们需要更多像 zPass 这样的应用向人们展示 ZK 方面的需求，并在此基础上构建产品。比如说，我想证明我的年龄，或者我想验证某些东西，或者我想安全地汇款但同时也能进行 KYC ，诸如此类。

这些应用程序的出现也将进一步继续推动底层密码学的改进，从而形成一个良性循环。就像在传统的硬件开发中，芯片和晶体管也在不断地小型化。它们变得越小，计算机就越强大，这样一来，能做的事情也就越多，从而驱动了更多需求的产生，随后又反过来进一步促进小型化。这种良性的循环也正是我们需要为 ZK 建立的。

Foresight News ：据我了解，将算法开源也是 ZPrize 参赛的一个要求。在你看来，为什么开源对于 ZK 社区如此重要？

Alex Pruden ：开源非常重要，因为我坚信开放的生态可以让更多人做出贡献，从而能够取得更快的进展。在其他科技领域，你经常会看到专利组合中的闭源技术，它们往往使用率不高，或者发展缓慢，因为专利所有者受到保护，可以随心所欲地将其商业化。

而在我看来，加密货币和区块链总体上已经显示了开源生态系统的价值。以以太坊为例，它已从一个工作量证明（ POW ）的链发展成为一个权益证明（ POS ）的链，这是全球范围内众多人共同努力的结果，其中包括许多突破性进展。零知识技术本身也是在诸如 Zcash 、 Aztec 、 Aleo 等许多不同开源协议的贡献下取得了巨大进步。

所以，我们设置这样的要求是基于这样一个想法，那就是开源软件可以帮助更多人互相协同，并确保生态系统中存在合作与协作的精神。

Foresight News ：在算力需求方面呢？你认为来自于 ZK 社区的算力需求是否还会持续增长？

Alex Pruden ：我认为会。现在，算力需求的主要来源就是传统加密网络上的工作量证明（POW）和人工智能（AI）。在 Aleo，我们有一个用于 ZK 的挖矿组件。我认为需求会因此而上升，这实际上正是我们的目的。

另一方面，我认为也有很大的潜力将 ZK 应用于 AI 。 AI 的一大缺点就是许多人担心他们的数据被收集和使用的。因此，像 ZK 这样的隐私保护技术就可以成为解决方案的一部分。我认为从计算的角度来看，随着 AI 需求增长，对 ZK 等技术的需求也会增长。

Foresight News ：在这一轮周期内，你觉得 ZK 领域最值得关注的趋势是哪些？有没有什么是你觉得很重要，但还没有被充分讨论的？

Alex Pruden ：在我看来， ZK 领域内眼下最大的趋势就是应用。人们现在已经开始创建更多的 ZK 应用，虽然我认为应用是 ZK 大规模使用的一个瓶颈，但目前这方面发展势头很好。

第二个趋势就是使用 ZK 来整合不同系统。有一个名为 ZK Email 的项目，它源自 TLS Notary，这两个都是以太坊基金会的项目。这些基本上都是使用 ZK 来组合两个不同的系统。我认为这是一个非常有趣的趋势，作为应用也有很大的潜力。

另一个大趋势是 ZK 矿池。现在有很多人对证明池（proving pools）很感兴趣。我们可以采用比特币挖矿方面的很多相同结构，让这些矿池为真实世界的应用生成证明，使他们的工作变得有意义。现在，包括 Aleo 在内的很多公司都在考虑为各种 ZK 虚拟机提供证明生成服务。这是一个我认为非常令人感到振奋的领域。

第四个我想提一下的趋势就是 ZK ASIC 。ZPrize 的所有实现都是在硬件上完成的，比如 FPGA、GPU 或 MacBook，但我认为现在已经看到了足够的需求和兴趣放在 ASIC 上实现，所以我认为 ZK ASIC 的开发指日可待，我非常期待看到。

我认为应该被充分讨论但还没有太多人讨论的就是客户端证明，也就是说在消费设备或移动设备上证明。在 ZPrize 和 Aleo 之外的传统领域，比如大部分 ZK rollup 加速的重点都是在服务器端实现。这一切都与延迟有关。我认为同样重要的是，要考虑客户端想要保留秘密并生成关于该秘密的证明的情况。我认为这是一个领域， ZK 领域的许多人可能隐含地否定了客户端证明者的存在。如果需要隐私，它是通过服务器端解决方案实现的，例如 MPC 。

未来几年， ZK 领域将展开关于是否需要在消费电子产品或移动端证明的激烈辩论。我个人倾向于认为是需要的，而且我相信这种客户端的证明将使得很多特殊的应用成为可能，尤其是在个人身份验证方面。这就是为什么我对于这方面如此看好，也是为什么我对于这一届 ZPrize 的结果感到如此兴奋。

Foresight News ：说到 Aleo ，能否聊一下你们的主网上线问题？原计划在第一季度推出，但现在已经推迟。有没有新的路线图？可以分享具体的时间表吗?

Alex Pruden ：我们计划在下个月推出最终版本的测试网。

回顾来看，在 3 月份计划推出时，我们觉得技术还没有完全被验证，再进行几个月的测试和验证会更安全。现在，我们已经完成了大部分，将在未来几周内推出新版本的测试网。到那时，我们有一些条件需要被满足，这些条件我们在一些核心开发者的电话会议上分享过，比如，关于客户端稳定性、验证者稳定性、确保网络的活跃度等等。当这些条件满足时，我们将让社区决定是否应该启动主网。

我对于在今年年内启动主网非常有信心。

Foresight News ：一旦 Aleo 主网启动，那么什么样的应用程序有需求或动力与 Aleo 集成?

Alex Pruden ：我认为 Aleo 提供的最有价值的东西就是可编程且无需许可的隐私。

短时间内来看，在这方面最重要的杀手级用例就是身份验证。可以构建非常独特的身份协议，解决无法通过任何其他方式解决的问题。例如， zPass 允许你在网络上构建年龄验证。在无需许可的环境中，网络的年龄验证是一个难题。我认为它在这方面有巨大的潜力。

从身份开始，你可以构建新一代的 DeFi 应用程序，可以内置合规性，但也能够从不同来源汇总大量流动性。桥接也非常令人兴奋，正如我之前提到的， TLS Notary 展示了如何用 ZK 将不同的系统结合在一起。最后，我认为 ZK ML 是一个非常有趣的领域，就像我之前讨论的那样。

这四个领域的应用都需要 Aleo 提供的三样东西：可编程性、无需许可性、隐私性，这就是我非常期待在 Aleo 上实现的四种应用类型。