比特币:有趣的「零知识有条件支付」：真正完美的“一手交钱一手交货”是什么样的？

编者按：本文来自橙皮书，作者：安比实验室创始人郭宇，星球日报经授权发布。假如我们现在要做一笔交易，我想把自己的数据卖给你，怎样交易才是最安全的？显然这里会有两个问题：1、因为我卖的是数据，肯定不能直接给你，否则你得到数据后直接跑了怎么办？2、但我肯定也不能先拿你的钱，因为可能我给你的数据是不符合你要求的，或者我拿了钱之后也跑了。要解决上面这个问题，我们就需要一个完美精准的“一手交钱、一手交货”方案，零知识证明和区块链这时就可以派上用场了。在这篇文章里，安比实验室创始人郭宇尽可能用普通人能听懂的语言，完整讲解了这样一个有趣的解决方案：零知识有条件支付。很少能有像郭老师这样的、拥有学术背景的的从业者，能为我们这些小白亲自讲解一个具体的技术原理。这篇文章看三遍一定能看懂，同学们抓住这次机会，好好学习吧～以下为正文：

债券市场资深人士：拉丁美洲对比特币的采用是世界上最有趣的地缘发展:债券市场资深人士、南加州大学马歇尔商学院金融学和经济学副教授Nik Bhatia发推表示，拉丁美洲对比特币的采用是世界上最有趣的地缘发展，我全力支持。[2021/6/20 23:50:25]

BitcoinCore团队的GregMaxwell早在2011年的时候就提到了一个非常非常牛的概念：ZKCP—“零知识有条件支付”

https://en.bitcoin.it/wiki/Zero_Knowledge_Contingent_Payment这个概念意味着什么呢？简单点讲，就是在没有信任第三方的场合下达成完美公平地“一手交钱一手交货”的方案。这里敲黑板，上面这句话我用了三个学术黑话。想象一个交易场景，如果交易双方在没有信任第三方在场的情况下，谁也不愿意先出手付款/交货给对方，否则对方会跑路。一手交钱一手交货就意味着：付款/交货动作必须具备原子性。所谓完美公平是指任何一方都没办法占更多的小便宜。不过这个概念并不是Greg的原创想法，这是一个古老的话题，早在80年代起就有很多学者在研究如何做到完美公平交易。但是长期以来，大家一致认为一个受信任的第三方是必不可少的。后来等到比特币诞生，Greg敏锐地发现利用比特币这一个无需信任的第三方可以做到。在2016年发表的一篇博文里，Greg宣布伙同ZCash团队的SeanBowe等人一起演示了如何借助比特币这个系统做到一次完美公平交易，Demo演示了如何完美公平地交易一个16x16的数独答案。接下来请原谅我用十分晦涩难懂的语言讲讲ZKCP原理。Greg的ZKCP方案使用了zksnarks技术，首先大家需要了解zksnarks能干什么。传说中的zksnarks能提供一个零知识证明，证明什么呢？证明一个已知算法的计算过程是否真实发生过。这个计算过程可以发生在遥远的星球上，程序运行过程附带产生一个证明，这个证明可以发回地球进行验证，如果验证通过，那么我们可以知道：在遥远星球上确实运行过某个已知程序，并且程序的输入是某一个未知数。最难的部分已经讲完了，如果没看懂就不要继续往下看了。假设卖家A，买家B要交易一个数D，这时候买家B要提前知道D是否是他想要的，B会提供一个函数F()来判断D符合不符合B的要求。A拿到F之后，运行一下F(D)，如果返回true，那么A继续用一个加密函数E()得到密文D’=E(K,D)，这里K是A为了这笔交易新生成的随机数，然后A计算HASH(K)=H。接下来A交给B三样东西，第一个是密钥的哈希值H，第二个是加密数据D’,第三个是用zksnarks产生的计算过程证明。计算过程就是：F(D)=true;E(K,D)=D’,HASH(K)=H。最后B构造一个比特币脚本：声明任何提供H的Preimage的人可以花掉脚本所带的0.1BTC。A最后发起一笔交易，提供K，提走钱；B从区块链上看到K，解密D’得到D。我们回头看，比特币脚本提供了一个原子操作；同时zksnarks技术提供了零知识证明，保证B的BTC没有被A提走之前B得不到D的，做到了完美公平性。

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