零知識(shí)證明，簡(jiǎn)稱zero-knowledge proof，是由Goldwasser等人在20世紀(jì)80年代初提出的。它指的是證明者能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個(gè)論斷是正確的。零知識(shí)證明實(shí)質(zhì)上是一種涉及兩方或更多方的協(xié)議，即兩方或更多方完成一項(xiàng)任務(wù)所需采取的一系列步驟。證明者向驗(yàn)證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息，但證明過程不能向驗(yàn)證者泄漏任何關(guān)于被證明消息的信息。

如果你是一個(gè)戰(zhàn)士，在戰(zhàn)爭(zhēng)中你被俘虜了，敵人拷問你情報(bào)，如果你將情報(bào)都告訴他們，他們會(huì)認(rèn)為你沒有價(jià)值，將你殺害，如果你不將情報(bào)告訴他們，他們也會(huì)認(rèn)為你是沒有價(jià)值的，一樣會(huì)把你殺害。怎么樣既讓他們相信你，又不讓他們知道情報(bào)呢?這是一個(gè)很難的問題，但阿里巴巴想出來了，當(dāng)強(qiáng)盜向他拷問打開山洞石門的咒語時(shí)，他對(duì)強(qiáng)盜說：“你們離我一箭之地，用弓箭指著我，你們舉起右手我就念咒語打開石門，舉起左手我就念咒語關(guān)上石門，如果我做不到或逃跑，你們就用弓箭射死我?！?/p>

強(qiáng)盜們當(dāng)然會(huì)同意，因?yàn)檫@個(gè)方案不僅對(duì)他們沒有任何損失，而且還能幫助他們搞清楚阿里巴巴到底是否知道咒語這個(gè)問題。阿里巴巴也沒損失，因?yàn)樘幱谝患氐膹?qiáng)盜聽不到他念的咒語，不必?fù)?dān)心泄露了秘密，而且他確信自己的咒語有效，也不會(huì)發(fā)生被射死的悲劇。

強(qiáng)盜舉起了右手，只見阿里巴巴的嘴動(dòng)了幾下，石門果真打開了，強(qiáng)盜舉起了左手，阿里巴巴的嘴動(dòng)了幾下后石門又關(guān)上了。強(qiáng)盜還是有點(diǎn)不信，來來回回試了幾次，最終相信了阿里巴巴。

“零知識(shí)證明”說的是證明者向驗(yàn)證者表明他知道某種秘密，不僅能使驗(yàn)證者完全確信他的確知道這個(gè)秘密，同時(shí)還保證一丁點(diǎn)秘密也不泄露給驗(yàn)證者。阿里巴巴的這個(gè)方案，就是認(rèn)證理論“零知識(shí)證明”的一個(gè)重要協(xié)議。

零知識(shí)證明又分為交互零知識(shí)證明和非交互零知識(shí)證明。交互式零知識(shí)證明，零知識(shí)證明協(xié)議的基礎(chǔ)是交互式的。它要求驗(yàn)證者不斷地提出一系列關(guān)于證明者所知道的 “知識(shí)” 的問題。然而，這種簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方式并不能使人們相信證明者和驗(yàn)證者都未做偽證。

非交互式零知識(shí)證明，顧名思義，不需要交互式過程，避免了驗(yàn)證者和證明者串通的可能性，但可能需要第三方機(jī)器和程序來確定驗(yàn)證的順序。

在區(qū)塊鏈上的交易中，如比特幣和以太坊網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，除了使用地址來替換交易雙方的真實(shí)身份，使得交易具有部分匿名性以外，發(fā)送、接收地址和金額都是已知的，別人有可能通過網(wǎng)絡(luò)上的各種信息、和現(xiàn)實(shí)世界發(fā)生的交互記錄等將比特幣地址和真實(shí)身份對(duì)應(yīng)起來，也因此具有隱私暴露的隱患。Zerocoin設(shè)計(jì)了一種全新的思路，無法通過交易歷史分析來獲得用戶真實(shí)身份。在Zerocoin里需要消耗一定價(jià)值的要交易的貨幣，以生成具有獨(dú)特序列號(hào)的一枚零幣。零知識(shí)證明可以在不透露花費(fèi)了具體哪個(gè)貨幣的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證出你的確花了這筆錢。為了將這筆錢轉(zhuǎn)給他人，邏輯上需要我們使得這枚零幣不能再被別人花費(fèi)，零幣的辦法是大家共同維護(hù)一個(gè)作廢列表，存著所有已經(jīng)花費(fèi)的零幣的序列號(hào)。礦工在驗(yàn)證這筆花費(fèi)交易時(shí)運(yùn)用零知識(shí)證明的方法，不需要知道具體花掉哪一個(gè)零幣，也可以驗(yàn)證零幣的序列號(hào)是否在作廢列表里。由于花費(fèi)交易并沒有輸入地址和簽名的信息，整個(gè)交易過程中，礦工也并不知道這個(gè)零幣的來源，因此也就難以對(duì)交易歷史進(jìn)行分析而獲取用戶身份。