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数据|技术科普 | Ultrain 可编程零知识证明解决方案( 二 )


架构弱
SNARKs在应用架构上存在隐私问题，现有的架构依然部分依赖中心化的服务器，让用户的隐私性方面受到一定的挑战；
开发部署难
基于零知识证明的商业解决方案，并不仅仅是引入SNARKs模块就能实现的，需要结合商业场景的隐私保护需求，同存证、加解密、数据授权以及区块链结合，才能形成一套完整的解决方案。同时零知识证明原有的开发步骤非常繁琐，代码编写类似于电路编程，对程序员非常不友好，因而商业落地的时候部署难度比较大。
2.3 Ultrain可编程零知识证明解决方案架构
Ultrain零知识证明解决方案由两部分组成，客户端以及区块链节点端。
零知识证明客户端
零知识证明客户端：负责对用户数据，按客户要求的自定义逻辑进行零知识证明的加密和证明处理，处理完成后的加密数据会提交到区块链节点端保存。我们对客户端进行了大量的优化，可以提供Pribox硬件加速版及手机客户端版。
Pribox硬件加速版针对于需要对大规模数据进行快速处理的情况，可以做到在TPS 1000的情况下针对15个区块链节点完成零知识证明的证明处理工作；
数据|技术科普 | Ultrain 可编程零知识证明解决方案
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手机客户端版本，通过大量的代码优化和引入并行计算能力，客户端的运算量降低到传统方法的50%，降低了交易延时，同时突破了原有零知识证明只能应用部署在较高计算能力的服务器节点的限制，有助于将零知识证明的能力直接集成到手机客户端中，极大的扩展了零知识证明的应用范围。
零知识证明区块链节点端
零知识证明区块链节点端：负责存储加密的业务数据，同时部署用于访问及验证加密数据的零知识证明智能合约。链上组件采用业界最为成熟的Groth16验证方法，同时支持bls12_381和alt_bn128两种曲线，可以分别针对高安全度应用场景和高性能的应用场景进行深度定制。
同时，为了解决零知识证明难以开发的问题，我们提供了Ultrain零知识证明SDK组件。开发者通过该SDK组件，可以灵活的针对任意数据/任意逻辑关系，进行开发配置，而无需进行传统的类电子电路编程，可以极大的简化程序员的工作量和编程难度。
2.4 解决方案技术特点
业界性能最高的隐私交易
Ultrain的零知识证明方案，比传统的零知识证明运算速度提升50%，是目前业界性能最高的隐私计算；
与区块链技术无缝对接
零知识证明方案需要与区块链技术配合使用，本方案与Ultrain区块链完成无缝对接，链上提供了零知识证明的智能合约的模板，方便用户快速创建存证、数据授权、匿名交易等一系列服务。链下采用性能优化后的电路模板，方便用户进行一键使用，与区块链技术快速对接。
简单易用的硬件部署方式
采用硬件pribox的方式部署时，用户只需要将pribox部署在本地，即可调用所有链上相关合约，完成大部分的业务相关使用，支持全周期的金融交易和数据隐私保护。完全避免了传统零知识证明部署复杂繁琐的问题。
完全离线操作，保护用户数据隐私
本方案在用户的区块链节点完全断网的情况下，用户依然可以通过自己的私钥，访问本地节点中自己有权限访问的隐私数据，让用户真正拥有自己的隐私数据产权。
以上我们介绍了Ultrain的可编程零知识证明解决方案。在区块链技术应用到商业环境时，零知识证明技术是一项必不可少的关键技术，我们将在区块链数据隐私保护技术方面持续投入，在pribox硬件加速版方面，我们将会把FPGA以及可信硬件加入到pribox中，通过FPGA实现更高性能的硬件加速，以及通过TEE实现更高安全性的可信计算。在零知识证明SDK方面也会持续优化，提供更方便的开发接口，帮助开发者进一步提升零知识证明的开发效率。
参考文献：
Sonic: Zero-Knowledge SNARKs from Linear-Size Universal and Updateable Structured Reference Strings
Transparent SNARKs from DARK Compilers
【 数据|技术科普 | Ultrain 可编程零知识证明解决方案】Fractal: Post-Quantum and Transparent Recursive Proofs from Holography


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