ZK-Snarks vs. ZK-Starks：一文看懂两种零知识证明的核心区别

零知识证明作为区块链隐私与扩容的核心技术，其两大主流方案zk-snarks与zk-starks备受关注。它们虽然目标一致，但在底层数学原理、安全假设和系统性能上存在显著差异，深刻影响着各自的应用场景。

核心假设与安全性

1、 ZK-SNARKs主要依赖于椭圆曲线配对等复杂的密码学假设。其安全性建立在诸如离散对数问题等数学难题之上，这些假设虽然强大，但在面对量子计算时可能存在脆弱性。

2、 ZK-STARKs则建立在更简洁的哈希函数之上，仅依赖抗碰撞性。这种设计使其天然具备抗量子计算攻击的能力，在长期安全性的考量上具有明显的前瞻性优势。

3、 简而言之，SNARKs的安全性是基于数学难题的假设，而STARKs的安全性则源于更基础、更经受时间考验的密码学原语，因此后者被认为更加稳健。

效率与可扩展性对比

1、 在证明大小方面，ZK-SNARKs以其极其简洁的证明（Proof）体积而著称，通常只有几百字节，非常适合在存储空间和带宽有限的区块链上进行验证。

2、 在证明生成速度上，对于中小规模的计算，SNARKs可能更快。但对于极其复杂的计算，STARKs的证明生成时间增长速度更优，表现出更好的可扩展性。

3、 在验证速度方面，STARKs的验证时间虽然随计算规模对数级增长，但其初始开销小，通常比SNARKs更快。SNARKs的验证时间是恒定的，但初始计算开销较大。

可信设置的依赖

1、 大多数传统的ZK-SNARKs系统需要一个“可信设置”（Trusted Setup）环节来生成公共参考字符串。这个过程会产生必须被销毁的“有毒废料”，如果泄露，攻击者将能伪造任意证明。

2、 ZK-STARKs最大的优势之一就是完全无需任何形式的可信设置。它的所有参数都是公开透明生成的，这极大地增强了系统的去中心化程度和安全性，消除了初始阶段的信任风险。

3、 这种“透明性”（Transparency）使得STARKs在需要高度去信任化的公共区块链场景中备受青睐，因为它避免了对一小群参与者诚实行为的依赖，使系统更加健壮。

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