为什么隐私技术是目前区块链可扩展性的缺失环节
隐私技术在区块链行业中的作用常常被低估。隐私通常是在保护个人敏感信息免受恶意行为者或可能容易腐败的权威人物的侵害的背景下看待的。
区块链行业中第一个强制执行隐私的应用程序来自 Zcash 和 Monero 等项目，它们都开发了加密货币，允许用户在不留下面包屑痕迹的情况下进行交易，这是所有公共区块链的默认设置。
Zcash 是第一个使用一种称为 zk-SNARKs 的零知识证明形式的人，它使用特殊的密码学来确认发生在 Zcash 区块链上的交易，而无需验证它们的节点知道有关交易的详细信息。
Horizen 后来通过其注重隐私的加密货币 ZEN 采用了这项技术。
虽然隐私技术仍然是加密领域的主要内容，但区块链从用于存储和交换价值的去中心化网络到复杂的 dapp 生态系统的演变已经改变了零知识证明的应用方式。
今天，隐私技术的力量不仅在于保护用户的数据，还在于简化节点的通信方式，使网络能够以更高的效率确认交易并变得更具可扩展性。
Horizen 与行业一起发展成为一个零知识支持的区块链网络。这意味着 Horizen 利用隐私技术不仅可以隐藏交易数据，还可以减少验证侧链和主链之间发生的交易所需的时间和计算水平。
Horizen构架总览
在像比特币这样的标准工作量证明区块链上，矿工竞争以获得验证下一个区块的权利。这涉及使用您的计算能力来执行正确猜测区块头上的 nonce 值所需的数十亿次计算，这允许节点验证该区块并获得区块奖励。
在 Horizen 网络上，公共主链是一个工作量证明区块链，其运作方式类似于比特币区块链。还有一些侧链从主链中分离出来并作为自己的区块链独立运行。
这些链可以使用自己的共识机制运行，设置自己的隐私和交易速度参数，并且通常是高度可定制的。
侧链能够使用 Horizen 所谓的跨链传输协议 (CCTP) 在彼此之间进行通信和传输令牌。
Horizen 主链充当验证网络上侧链状态的最终检查点，包括将代币从侧链提取到主链。
在 Horizen 上如何使用 zk-SNARKs 来实现可扩展性？
要了解 zk-SNARKs 如何提高区块链可扩展性， 我们首先需要了解数据是如何传输和存储在区块链上的。
当一笔交易发生在区块链上时，它必须广播到整个网络，然后由特定节点验证，然后才能在下一个区块中确认（一个区块基本上是一批交易）。区块链上的区块存储数据的空间有限，但负责存储关键信息，例如交换的交易值、时间戳和前一个区块的哈希值。
比特币区块链上的区块大小为 1MB，每个区块可容纳约1,500 笔交易。以太坊最新的区块大小约为0.07MB，每个区块可 容纳大约160-200笔交易。
zk-SNARK 所做的是压缩节点需要处理的数据量，以便在确认交易进入下一个区块之前验证交易是否正确。
在 Horizen 上，zk-SNARK 允许证明者（侧链）向验证者（主链）证明交易有效，而主链节点不知道交易的详细信息（即转移的地址或价值）。
侧链首先照常验证其区块链中的交易，然后构建“证明”，这本质上是一种证书，证明侧链中的交易已根据主链认可的标准流程正确验证。
该证书用于准确表示侧链的状态（即每个侧链中的账户余额和总价值），同时与它所代表的数万笔交易相比，包含的数据要少得多。
主链上的节点然后使用特殊算法来验证此证书，就像它们对任何其他交易一样。如果算法确认证书/证明是正确的，则主链节点将以此作为证明侧链中的交易均已正确验证的证据，而无需自己执行验证过程。
换句话说，主链可以简单地验证单个区块内数万到数十万侧链交易的“计算证明”，而不是主链节点验证每一个侧链交易。
与比特币的每块限制 1,500 笔交易或以太坊的每块限制 200 笔交易相比，很明显 zk-SNARK 可以显着扩展区块链处理的交易数量，而不会影响安全性或去中心化。
实现基于隐私的可扩展性的不同方法
还有一些其他区块链已经意识到零知识证明可以成为通过隐私实现可扩展性的工具。这些网络采用了流行的 zk-proofs 版本，称为 ZK-Rollups。
ZK-Rollups 是一项最初在以太坊上推出的创新，它使第 2 层交易能够由以太坊网络传输和验证，而以太坊节点不知道每笔交易的详细信息。它旨在通过仅要求以太坊节点验证计算证明而不是交易数据本身来为以太坊网络提供更大的可扩展性。
虽然像 Loopering 这样的 L2 利用 ZK-rollup 在以太坊网络上实现可扩展性，但 L2 网络在以与独立 L1 区块链相同的灵活性运行的能力方面受到限制。
L2 vs 侧链
L2 之类的 LoopRing、Polygon 和 Optimism 旨在扩展 L1 Dapp。
开发者可以在 L2 上启动 Dapp，但最终所有 L2 交易都必须在以太坊网络上进行结算。这意味着，尽管分离，但以太坊网络上的网络拥塞期或潜在安全漏洞仍可能对一个人从 L2 到以太坊 L1 提取和结算资金的能力产生不利影响。
在 Horizen 上，我们的侧链是完全独立且可定制的区块链，可以使用自己的共识机制运行，而不依赖于主链进行最终结算。主链的作用是通过观察我们称之为来自侧链维护者的加密认证证书来简单地验证所有侧链的状态。
Horizen 还能够实施 ZK-Rollups，使侧链像以太坊上的 L2 一样运行。但是，我们相信我们当前的实现为开发人员提供了更大的灵活性和安全性，因为他们能够运行自己独立的、与共识无关的侧链。
总之，Horizen 的零知识启用区块链网络正在改变隐私保护技术在我们行业中的应用方式。
通过我们独特的侧链结构，我们将 zk-SNARKs 从一种用于简单保护信息的技术转变为一种通过将几乎无限量的侧链交易数据压缩成需要最少计算来验证的简洁证明来解决可扩展性问题的技术。
总而言之，这使 Horizen 成为多年来从加密领域出现的最独特、最通用的项目之一！
