当下,互联网在安全和隐私保护上遇到了巨大的难题，像AI这样的数据密集型服务让这一问题日益严峻。所有大公司都在数据科学，都在搞机器学习，都在想办法从用户的行为数据中谋求暴利。而与此同时，我们也面对着前所未有的机遇，在下一代互联网的产品和创新中，用负责任的方式使用数据，还数据权利于人民。对区块链而言，如何在做好公正和安全性的前提下做好隐私，也是一个挑战。今天我想快速探索一些最新的技术和思想，这些技术和思想试图将隐私保护计算作为第一优先因素。
安全还是隐私
在考虑区块链技术的隐私时，要避免的第一个错误是，不要将其推广到普通安全领域。从概念上讲，隐私可以定义为“个人有权将数据保密，而不被记录或监控。” 根据这一定义，我们可以清楚地看到区块链技术与当前一代的摩擦。区块链的安全是相对的，但不能被归类为本质上的私有。相反，不可更改和匿名性等使得区块链容易受到各种隐私问题的影响。
隐私三角形
在区块链技术环境中，要实现隐私保护协议的难点是，在加密技术的理论进步和实际运用之间存在巨大差距。加密方法，如全同态加密或对抗性神经加密，虽然保证了极高的隐私级别，但它们几乎不可能大规模实现。事实上, 如果一个区块链平台告诉你，可以利用同态加密技术来展示给你, 我建议你可以躲在远远的地方发笑。
在区块链中使用隐私协议的挑战与安全性本身无关。今天，我们有许多加密技术，例如多方签名、同态加密或可信执行环境，这些技术已被证明了。它们能够在数据集中的时候提供高度的隐私和机密性。然而，主要的挑战来自这里，即隐私常常与区块链应用程序的另外两个重要功能不一致:可伸缩性(scalability)和可用性(usability)。
借鉴了著名的CAP定理的一些观点。CAP定理对于释放大数据空间是非常相关的，我们可以将隐私性(Pricacy)——可伸缩性(Scalability)和可用性(Usability)看作是一个相互冲突的三角形的轴。与CAP定理不同的是，最近的技术如Enigma或Oasis Labs似乎已经证明，您可以在一定程度上实现这三种功能。然而，在多数区块链技术中，任何两种功能都与第三种功能冲突。例如，您可以构建难以扩展的隐私和可用协议，或者像大多数加密货币一样，构建非私有的可扩展和可用协议。
区块链中的隐私协议
隐私正迅速成为下一波区块链技术的基础之一。从孤立的协议到完整的平台，区块链空间已经产生了大量的研究和创新想法，以支持在区块链运行的时候进行隐私保护计算。以下是一些隐私协议和技术，都是值得学习的:
·CryptoNote和环形签名: CryptoNote(CryptoNight)是区块链隐私保护的始祖之一，是门罗币背后的协议。从概念上讲，CryptoNote利用一种可跟踪环行签名的加密技术，在去中心化网络中的一组节点之间混淆消息。经过验证，加密协议的改进能够在可伸缩级别上运行时产生高度匿名性。
· zk-SNARKS: ZCash背后的协议zk-Snarks是一种新型的零知识加密形式，允许一方(证明人)向另一方(验证者)证明一条语句是真实的，而不会泄露任何超出语句本身之外的有效信息。自ZCash发布以来，zk-Snarks已经使用在了不同的区块链技术上。
zk-SNARKS的论文地址：https://eprint.iacr.org/2013/879.pdf
·zk-STARKS: 在我们的三角论点之后，zk-Snarks的一个挑战是，在规模上很难应用，因为证明复杂性与数据库大小成正比。今年早些时候，以色列理工学院的 Eli-Ben Sasson教授发表了一篇牛逼论文，描述了一种更快的zk-Snarks的替代方案，他称其为为zk-Starks。Ben Sasson教授在论文中解释道: “zk-Snarks使用公钥(非对称)加密来建立安全性。相反，zk-STARKs只需要更精简的对称加密，即抗碰撞散列函数，从而消除了对可信设置的需要。这些相同的技术也消除了 zk-SNARKs(和BulletProofs)的数字理论假设，这些假设在计算上非常昂贵，而且容易受到未来量子计算机的攻击。这使得zk-STARKs更快地生成和后量子安全。
zk-STARKS的论文：https://eprint.iacr.org/2018/046
·TEE: 可信执行环境(TEE)已成为在区块链技术中，执行机密计算的一种流行方式。TEE技术，如英特尔的软件保护扩展(SGX) 能实现 隔离代码执行、远程认证、安全供应、数据安全存储和代码执行的可信路径。在TEE中运行的应用程序受到安全保护，几乎不可能被第三方访问。 TEE: https://ieeexplore.ieee.org/document/7345265/
·Enigma: Enigma是一种区块链协议，是由麻省理工学院密码专家开发的，它能够实现“秘密合约”。该协议本质上允许节点使用智能合约的加密片段进行计算，而无需解密，而其他区块链则无法做到这一点。Enigma没有依赖于zkSNARS/zk-STARKS等PoP(拥有证明)协议，而是使用TEEs(可信执行环境)来隔离加密计算与区块链的其余部分。
Enigma的论文：https://enigma.co/enigma_full.pdf
·Ekiden: Ekiden协议关注于在区块链智能合约中启用高性能、机密计算。Ekiden还依赖于TEE环境来隔离私有计算，但利用区块链网络进行可伸缩性。Ekiden是Oasis Labs设计的，Oasis Labs 区块链隐私竞赛的新成员，
Ekiden协议论文：https://arxiv.org/pdf/1804.05141
正如您所看到的，在区块链技术中有许多新的和创造性的想法来实现隐私。在不久的将来，我们应该期待像Oasis Labs和Enigma这样的隐私优先的区块链变得更受欢迎，而像Ethereum这样的主流平台采用某种形式的隐私协议。它应该是有趣的....
参考：
这篇文章主要解读于：From Ethereum to Enigma: Understanding Privacy Protocols in the Blockchain
文章作者：Wayne Wong
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