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中國科學(xué)院信息工程研究所密碼理論與技術(shù)研究室鄧燚研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，憑借在零知識證明（Zero-Knowledge Proof）領(lǐng)域的技術(shù)突破和創(chuàng)新解決方案，在2023年國際ZPRIZE的[High Throughput Signature Verification]算法競賽中取得并列第一名的成績，與香港理工大學(xué)參賽團(tuán)隊(duì)共同獲得50萬美元獎(jiǎng)金。參與算法競賽的團(tuán)隊(duì)成員主要包括吳卓、賴堃、齊石、李責(zé)勝、朱旭東和張心軒等幾位博士研究生。

ZPRIZE是由區(qū)塊鏈業(yè)界發(fā)起的一項(xiàng)有影響力的競賽，旨在促進(jìn)零知識證明技術(shù)的發(fā)展。該項(xiàng)賽事得到來自AMD，Aleo和Ingonyama等超過32個(gè)全球合作伙伴機(jī)構(gòu)及贊助支持。在本次競賽中，鄧燚研究員團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了將ECDSA簽名中的哈希運(yùn)算和群運(yùn)算分別用不同的證明系統(tǒng)進(jìn)行證明計(jì)算，然后通過遞歸證明合成技術(shù)將全部證明聚合到Aleo生態(tài)中的Varuna證明系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)使得我們可以在32GB內(nèi)存的一般個(gè)人電腦同時(shí)證明50個(gè)消息長度為50000字節(jié)的ECDSA的簽名驗(yàn)證（包含keccak256哈希）并在Varuna中進(jìn)行驗(yàn)證，相比之前的結(jié)果可以節(jié)省10倍的內(nèi)存使用并將證明時(shí)間縮短50倍以上。這項(xiàng)技術(shù)能極大提升區(qū)塊鏈系統(tǒng)的吞吐量和交易速度。

零知識證明是一種密碼學(xué)基礎(chǔ)性工具，其允許證明者向驗(yàn)證者證明某個(gè)斷言的真實(shí)性，而不透露該斷言相關(guān)證據(jù)的任何信息。零知識證明這一概念內(nèi)蘊(yùn)的模擬思想為密碼學(xué)從藝術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)奠定了基礎(chǔ)，發(fā)明者Goldwasser和Micali也憑此獲得了2012年的圖靈獎(jiǎng)。

零知識證明自提出以來，得到了迅速的發(fā)展，并成為了密碼學(xué)中最基礎(chǔ)的組件之一，其不僅在諸如計(jì)算復(fù)雜性等理論方向上產(chǎn)生了出人意料的深遠(yuǎn)影響，更是在諸如安全多方計(jì)算、身份認(rèn)證與電子投票等現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用中起到不可替代的作用。近年來在機(jī)密計(jì)算和數(shù)字貨幣這些與社會生活息息相關(guān)的應(yīng)用中更是扮演了底層理論基石的角色。在機(jī)密計(jì)算場景中，當(dāng)數(shù)據(jù)以全同態(tài)密文形式參與計(jì)算時(shí)，證明密文上的計(jì)算結(jié)果是正確的，在保證用戶個(gè)人數(shù)據(jù)隱私的同時(shí)保證計(jì)算的正確性；在數(shù)字貨幣場景中，允許證明某個(gè)賬戶擁有足夠的余額進(jìn)行交易，而不必透露賬戶的具體余額，鏈上只需存儲簡短的證明，達(dá)到擴(kuò)容和提高交易速度的目的。