夏伏彪　高庆忠　刘军　林锦达

摘   要：区块链的隐私保护技术自2008年比特币问世以来就成为研究热点之一。加密货币如门罗币（Monero）、大零币（ZCash）、达世币（Dash）等都是成功应用各类隐私保护技术的明星货币，而在诸多的隐私保护技术之中，零知识证明技术能实现最好的匿名性，因此也成为隐私保护研究领域的焦点技术之一。论文对最新的子弹证明技术进行系统性和原理性的阐述分析，并与Zk-snarks和Zk-starks两类前沿零知识证明技术进行对比。最后，对区块链中的零知识证明技术的发展方向进行展望。

关键词：隐私保护;零知识证明;机密交易;子弹证明;范围证明

中图分类号：TP309.7          文献标识码：A

Abstract： The privacy-preserving technologies on blockchains have been well studied since the invention of Bitcoin in 2008. Monero， Z-cash， Dash are the well-known crypto-currencies for their advanced privacy-preserving technologies. Zero-knowledge proof which provides the best anonymity， is the hot-spot of the block chain privacy and security. This survey paper focuses on the introduction of the cutting-edge technique， i.e.， the bullet proofs with its underlying principles. We also make some remarks on the bullet-proofs， with the other two similar zero-knowledge proofs， Zk-snarks and Zk-stark. And we make the conclusion for the envision of the zero-knowledge proofs in the blockchain industry.

Key words： privacy-preserving; zero-knowledge proofs; confidential transactions; bullet proofs; range proofs

1 引言

區块链技术作为一种新兴的技术应用模式，主要解决了网络空间里交易的信任和安全问题。其核心思想是区块链里的每一个节点都按照块链式结构存储全局完整的账本数据，通过共识机制保证交易的有效性以及各节点存储的一致性。自从2008年比特币问世以来，其背后的核心区块链技术就持续蓬勃发展，从共识机制、点到点分布式网、智能合约，到上层的激励模型等多个方向都在不断衍变。经过十多年的发展，区块链技术已经在加密货币领域证明了其可靠性和安全性。

2  背景

区块链中的隐私保护问题，例如加密货币里的匿名交易、智能合约的隐私、区块链隐私保护基础设施等都是长期的研究热点。按隐私保护技术分类，零知识证明、安全多方计算、同态加密、环签名、代理重加密等，都是依靠密码学技术来实现对数据隐私的保护。……