零知识证明（ZK）是一种密码学技术，它可以帮助我们在保护隐私的同时通过互联网进行可信交互。
案例：
假设有一个网站，Happy 需要登录账户以访问该网站。
- 第一次 Happy 采用传统的用户登录通常的是密码验证方式，Happy 需要将其密码发送给网站，然后网站将其密码与其数据库中保存的密码进行匹配。在这种验证方式下，用户的密码将会被发送到网站服务器，并且如果服务器被攻击，用户的密码可能会被窃取，这是非常危险的。
- 第二次 Happy 借助了 “零知识证明技术“，Happy 不需要将其密码发送给网站，而是通过在本地计算机上生成一个证明以证明其身份的合法性。这个证明只需要包含一些与用户密码相关的数据，而不需要直接包括用户密码。通过这种方式，用户的密码就不会在传输过程中被暴露，从而提高了账户安全性。
如何定义零知识证明
零知识证明是一种加密协议，它允许您向其他人证明您拥有某种知识，而无需向他们透露具体信息。在用户登录的例子中，这意味着 Happy 可以向该网站证明她是帐户所有者，而无需向网站透露账户密码，它在用户凭证验证等场景下可以提高安全性。零知识证明常常被应用于隐私保护等领域。
涉及角色
证明方（prover）：Happy，她需要向网站证明自己是账户的主人，但不需要向网站展示具体账户密码。
验证方（verifier）：网站，网站需要验证 Happy 身份的合法性，而不需要得知具体账户密码。
零知识证明的三个特性
- 完备性
如果证明者提供的是 “正确的证明” 来证明身份是真实的，那么无论验证者（网站）如何检查，都会得出身份是真实的结论。这样可以保证所有 “证明” 都会被正确地验证，从而确保了验证的完备性。 - 可靠性
因为验证者不会被欺骗，只要证明是错误的，就不会接受错误的证明。这样可以确保验证的可靠性。 - 零知识性
证明者在证明过程中不会透露任何关于证明的额外信息，只给出所需的证明信息。
零知识证明是区块链中实现隐私保护和数据安全的重要技术，对提高交易效率和可信度也具有重要意义。
零知识证明在区块链中的应用
- 增加隐私保护：
区块链是公开的数据库，其中的所有交易都是公开的。通过使用零知识证明，我们可以证明某些数据是正确的，而不必透露数据本身，这可以保护参与者的身份和隐私。 - 减少数据存储：
使用零知识证明可以减少数据存储的需求，因为证明数据只需存储在链上即可。而原始数据可以存储在其他地方。 - 提高处理速度：
零知识证明技术可以增加处理吞吐量，因为证明时间通常比实际传输数据更短，并且不需要接收方验证数据。
零知识证明已经广泛应用于区块链领域中，例如在 “匿名币”（ZCash）、安全数据交换、智能合约中实现访问控制等方面，它是保护数据隐私、保证数据可信性的重要技术，对未来区块链的发展也有重要意义。