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BOOK-zk-powered-smart-contract

Writing a book about Smart Contracts powered by Zero Knowledge Proof. 基于这两年的积累，我正在写一系列文章介绍基于零知识证明的智能合约!

Outline

• 先从一个普通智能合约说起

• 走进零知识证明

  • 基础认知
    • 基础知识
      • Poseidon承诺
      • Pederson承诺
      • EdDSA签名
    • 扩容+隐私
  • 目前大热应用
    • 以太坊
      • Circom+Snarkjs
        • TornadoCash等Dapp
      • ZoKrates
    • StarkNet
      • Cairo
    • Aztec
      • Noir
    • Mina
      • Snarkyjs+zkApp
    • Aleo
      • Leo

• 尝试改造普通合约

  • 利用circom+snarkjs
    • 思维转变提点
      • 链上逻辑大前置
        • 转为 "链下(电路+proof)+链上验证"
          • 永远记得：电路即合约！
      • 小粒度的链上存储+借助Merkle Tree实现链下存储
        • 链下扩容
      • zkSnark还得Trusted Setup!
        • 生成Proving Key和Verification Key
        • Growth16两阶段
          • proof体积最小
        • Plonk的第二阶段Setup简单些
      • 生成证明时间很长的
  • 再利用noir改造一遍
    • TODO
  • 再利用ZoKrates改造一遍
    • TODO

• 深入学习circom电路

  • 静态电路！
    • 电路就是一堆约束而已
    • 编译期就得确定一切
    • 电路展开
  • if-else不一样了
    • 将运行时的分支逻辑拟合到一致：不符合条件则以零值进行
  • ifelse、while和for循环的坑点
  • 常见思维转换
    • 电路中判断某个元素在集合中，或不在集合中
    • 电路中通常别重新计算，而是验证计算结果
    • 将运行时的分支逻辑拟合到一致：不符合条件则以零值进行
  • 电路组件化以复用
  • 常见社区电路lib
  • !!Trusted Setup!!
  • 分析TornadoCash等Dapp

• 基于circom+snarkjs实现Rollup

• 深入学习Noir电路

  • 重新实现TornadoCash
  • TODO

• 深入学习Mina的zkApp

  • Snarkyjs YYDS!
    • 丝滑-Typescript
    • 丝滑-无须Trusted Setup
    • 麻烦-初始化慢+动态import
    • 麻烦-COOP+COEP启动worker线程
  • 少得可怜的链上存储
    • 麻烦点-链下存储很必要
    • 麻烦点-并发竞争太激烈
    • 麻烦点-证明时的链上状态和验证时不一致
  • zkApp
    • 每次访问都得重新编译电路
      • 最好SPA
  • 递归证明
    • 聚合，压缩，并行化
    • 借助ZkProgram
  • TODO

• 深入学习StarkNet的Cairo

  • 了解zkVM
  • Cairo1.0语法好像Rust
  • TODO

• 深入学习Aleo的Leo

  • Aleo的特点
  • Leo语法
  • TODO

• 递归零知识证明

  • 动态无限扩容

• 电路执行的成本考虑

  • 由于keccak256和ECDSA在电路中性能非常差，所以Aztec将signature的验证转移到链上合约中进行。即前者比后者成本更高。

• [常见零知识案例收集&分享]