读心术:从零知识证明中提取「知识」——探索零知识证明系列(7)

2023-05-01 来源:飞速影视
我们分析下可靠性这个定义:Alice 没有知识 导致Bob 验证失败。它的逆否命题为:Bob 验证成功导致Alice 一定有知识。
我们再次求助模拟器,让他在可以发挥超能力的「理想世界」中,去检验 Alice 的知识。
再次,请大家设想在平行宇宙中,有两个世界,一个是叫做「理想世界」,另一个叫做「现实世界」。理想世界有趣的地方在于它是被「模拟器」模拟出来的,同时模拟器可以在理想世界中放入带有超能力的 NPC。这次把 Alice 的两个分身同时放入「理想世界」与「现实世界」。
假设「你」扮演 Bob 的角色,你想知道和你对话的 Alice 是否真的是「可靠的」。 于是把你放入「理想世界」,借助一个具有超能力的 NPC,你可以把对面的 Alice 的知识「抽取」出来。
W...hat?我们不是刚刚证明过:协议是零知识的吗?零知识就意味着 Bob 抽取不出任何的「知识」碎片。这里敲黑板,「零知识」是对于「现实世界」而言的。我们现在正在讨论的是神奇的「理想世界」。
重复一遍,在「理想世界」中,你可以借助一个有超能力的 NPC 来抽取 Alice 的知识,从而可以保证「现实世界」中的 Alice 无法作弊。可以想象一下,一个作弊的 Alice,她肯定没有知识,没有知识也就不可能在「理想世界」中让 NPC 抽取到任何东西。
然而在「现实世界」中,你无法借助 NPC,当然也就看不到 Alice 的知识,也就不会和「零知识」性质冲突。因为两个世界发生的事件是「不可区分」的,我们可以得到这样的结论:在「现实世界」中,Alice 一定是存在知识的。
整理一下思路:如何证明在一个交互会话中 Alice 不能作弊呢?我们需要为这个交互会话定义一个「模拟算法」,该算法可以模拟出一个「理想世界」,其中有一个特殊的角色叫做「抽取器」(Extractor),也就是我们前面说的 NPC,它能够通过「超能力」来「抽取」Alice 的知识,但是让对方「无所察觉」。
注意,超能力是必不可少的!这一点在『系列(二)理解「模拟」』有解释,如果模拟器在没有超能力的情况下具备作弊能力,那相当于证明了协议「不可靠」(Unsoudness)。同样地,如果「抽取器」在没有超能力的情况下具备抽取信息能力,那相当于证明了协议不零知(Not-zero-knowledge)。
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