用万圣节糖果解释什么是“零知识证明”, 可能是关于密码学很通俗的解释了……

责编 | Carol

出品 | 区块链大本营（blockchain_camp）

上周，我们图解了零知识证明，解释了区块链中的最常见的密码学到底是什么，引起了许多朋友的讨论。但同时，也有小伙伴表示太深奥没法完全看明白，还有的说想教孩子学习零知识证明，但不知道如何用孩子能听懂的语言去解释。

所以今天咱们就一起来看看，如果让你用最简单易懂的表达方式来解释零知识证明，你可以怎么说？

要解释加密技术是很困难的，要用通俗易懂的语言来解释加密技术则是难上加难。给孩子解释零知识证明（Zero Knowledge Proof）呢？简单！今天，我们就来用万圣节糖果解释一下零知识证明吧。

零知识证明

零知识证明（又称零知识密码证明，ZKP）是一种在不交换密码的情况下进行身份验证的方法，在这种情况下，密码是无法被窃取的。这是一件非常酷的事情，因为这可以保证你的通信安全，没有人能够获取你的通信内容或你与其他人共享的文件。

通过ZKP，你可以在不泄漏任何事情的情况下证明自己知道“另一端”那个人的很多秘密。“零知识”这一术语的本意源于：第一方（被称为“证明方”）没有透露有关机密的信息（“零知识”），但第二方（被称为“验证方”）确信第一方知道问题所涉及的秘密。

为什么你要在不说出秘密的情况下证明自己知道秘密呢？当你不信任别人，但仍然需要说服他们你知道这个秘密时，你就要在不泄漏秘密内容的情况下证明自己是知情的。那么这又是如何实现的呢？

巧克力棒和百万富翁

下面我们借助Bob和Alice在万圣节得到的巧克力棒来进行说明。

Bob和Alice两个人想知道他们收到的巧克力数是不是一样多。但是因为他们不想把自己的巧克力分享给对方，所以他们并不想透露自己收到的巧克力的具体数量。

我们假设他们的“不给糖果就捣蛋”袋子里正好有10、20、30或40块巧克力。

为了在不说出各自具体数量的情况下比较两人巧克力的多少，Bob拿来了4个带锁的盒子，并在每个盒子上贴上标签，上面写着10个、20个、30个、40个（巧克力棒）。

然后Bob只留下与自己拥有的巧克力数量（假设他有20个巧克力棒）一致的箱子的钥匙，扔掉其他所有箱子的钥匙后离开房间。

Alice拿来4张纸，其中一张纸上写着“+”，其余三张纸上都写着“-”。

然后她把所有写着“+”的纸（通过箱子上缝隙）放入与自己巧克力棒数量相对应的盒子中（假设她有30个巧克力棒）。把写有“-”的纸分别放入其他3个盒子中然后离开房间。

Bob回到房间并用自己的钥匙打开与自己巧克力棒数量相对应的盒子，查看盒子中的纸上写的是“+”还是“-”。

Bob如果发现盒子里的纸上写的是“+”，那么说明Alice拥有的巧克力数量和他是一样的。如果是“-”，则说明他们拥有的巧克力数量不同（但他们仍不会和彼此分享各自拥有的巧克力数量）。

我们知道Bob的袋子里有20个巧克力棒，Alice的袋子里有30个巧克力棒。通过打开盒子，并找到写有“-”的纸，Bob得知他和Alice拥有的巧克力数量不同。但是他并不知道Alice拥有的巧克力数量比自己多还是比自己少。

Alice回到房间后会看到Bob手中的纸上写得是“-”，并由此得知Bob拥有的巧克力数与自己不同。但Bob和Alice仍然不知道对方到底有多少巧克力棒，他们只知道他们拥有的巧克力数量是不同的。

同样的例子，但是以一种稍微不同的形式，被广泛地称为“Yao’s Millionaire’s Problem姚氏百万富翁问题”。两个百万富翁想要知道他们拥有的钱数是否相等，却又不想透露具体的数值。这是ZKP工作原理的一个简单例子。

是不是十分简单明了？用这样的解释方式，5岁的小朋友也可以轻松理解“零知识证明”的意思！想要了解哪些有关零知识协议的密码学解释？可以留言告诉我们，或在留言区和我们讨论你对其他密码学的解释方式哦~