独家深度解析Zcash（ZEC）与BTC：那些相似，那些不同

2018-07-19 04:04:15|漫威下载站小编 |来源：投稿

随着Zcash的正式推出（及其周围的投机行为），你可能会好奇这所谓的“第一种真正匿名的数字货币”究竟拥有怎样的运行机制。
 
解释zcash的概念时，照搬文献会令人费解，因此我们不妨将zcash与比特币等已被大家熟知的数字货币进行对比，从不同维度解释Zcash的原理。
 
一、算法原理
 
1.1 同源不同性
 
Zcash的代码是基于比特币0.11.2版代码修改的。代码修改前后的差异在宏观上主要体现在两者匿名性的区别。
 
（一）比特币的匿名性
 
比特币用户可以拥有任意多个比特币地址，并且这些地址与其真实身份也没有任何联系，因而具有一定匿名性。但是越来越多的研究表明，这样的保护措施是不够的。如果通过一些社会工程学手段，使得某个比特币钱包的物理地址（如IP地址）暴露，再配以大数据分析，那么，资金的来龙去脉与关系网将无从遁形。可以举个例子证明这一点：通过对美国在线（AOL）2006年8月公布的2000万匿名搜索查询记录的分析，《纽约书包》发现数据库中的4417749号样本代表的是佐治亚州的一名妇女。因此比特币的匿名其实是一种“伪匿名”。
 
（二）Zcash的匿名性
 
Zcash运用了”零知识证明”（下文会解释零知识证明）这一密码学原理，在区块链记录中隐藏了交易者的所有信息，包括交易双方的地址和交易的金额。因此即使获取到了某钱包地址所对应的IP，也无法追溯整个交易链。
 
1.2 零知识证明
 
零知识证明 （被称为“zk-SNARK”）是实现Zcash的匿名特性的核心技术。“零知识证明”的定义是：证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。举个简单的例子：
 
A要向B证明自己拥有某个房间的钥匙，假设该房间只能用钥匙打开锁，而其他任何方法都打不开。这时有2个方法： 

（一）A把钥匙出示给B，B用这把钥匙打开该房间的锁，从而证明A拥有该房间的正确的钥匙。 

（二）B确定该房间内有某一物体，A用自己拥有的钥匙打开该房间的门，然后把物体拿出来出示给B，从而证明自己确实拥有该房间的钥匙 。

后面这个方法属于零知识证明。好处在于在整个证明的过程中，B始终不能看到钥匙的样子，从而避免了钥匙的泄露。
 
1.3 匿名的实现
 
在实际操作中，我们该怎样通过“零知识证明”的原理来设计一个交易过程使得交易信息被完全隐匿呢？
 
假设现在有这样一笔交易：A转10个币给B。此时涉及的信息有两方面：地址和金额。对此我们分别讨论。
 
（一）地址
 
将（1.2）中的例子类比到数字货币的交易，不考虑交易金额，可以有以下两种方法：
 
方法1：从地址A发送币到地址B

方法2：从地址A发送币到一个混合容器中，再将这些币发送到地址B，或者从该容器出发
经过另外几个混合容器最终发送到地址B，并且在发送时间上可以设置一定的延迟。
 
• 比特币的地址传输方式类似方法1，从地址A到地址B的过程可以在区块链上查到   

• Zcash的地址传输方式类似方法2，即交易的来源于去向无从考证。
 
（二）金额
 
同理类比，且不考虑发送地址这一信息。
 
方法1：A转给B 10个币

方法2：A将自己的10个币分成若干份随机投入一系列“混合容器”中，同时混入的还有其他交易方输出的币，这些币（总值>10）又被混合容器随机拆分，再从这些被拆分生成的总币块中取出合计金额为10的若干块，转移到交易方B。

• 比特币交易过程同方法1：在区块链上可以直接找到具体金额信息；

• Zcash的交易过程同方法2：经过“混币”这一过程，使得交易金额无法被获知。
 
综上所述，Zcash在区块链中设置了一个“公有链”，作用好比前文例子中的“混合容器”，通过一系列“混合容器”的“搅拌”，使得包括交易地址和具体金额在内的交易信息变得无从考证。
 
1.4 比特币与zcash的技术对比
 

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二、发行与奖励

2.1 类比特币的发行模式
 
Zcash的代币供应模式与比特币极其相似——同样拥有一种固定的和已知的的发行模式，大约每4年产量就会产量减半一次。并且，Zcash（ZEC）和比特币（BTC）一样，其最大供应量也是2100万。
     
2.2 慢挖矿机制
 
与比特币不同的是，ZEC的平均区块时间为2.5分钟，并且zcash采用了慢慢开始挖矿机制，前20000个块的奖励比较少，线程递增到12.5个币。慢慢开始挖矿阶段也分2个阶段：
 
（1）前10000个块，块1的奖励是0.000625币，随着高度线性递增，增加幅度是0.000625币，块9999的奖励是6.249375币。
 
（2）块10000～19999， 块10000的奖励是6.250625，随着高度线性递增，增加幅度是0.000625币，块19999的奖励是12.5币。
 
前20000个块的奖励总量是125000币，相当于10000个块奖励是12.5个币的总量。产生10000个块需要的时间大约是17.3天，缓慢挖矿的时间周期(20000个块，大约是34.7天。
 
正常块奖励从块20000开始，奖励是12.5个币，奖励按照每840000个块（每4年）减半，计算块奖励时块高度减少10000，即940000块是第一次减半，每隔840000个块减半，以此类推。
 
2.3 创始人奖励
 
Zcash是由一个公开团队和公司（Zcash电子货币公司），还有很多有名的员工，顾问和投资者共同创建的。作为公司股权以外的额外激励，一些团队成员也还将在未来的挖矿过程中获得一部分未来的ZEC区块奖励。
 
前4年（区块0～840000）产生的区块奖励的20%归zcash公司（总量的10%），80%归矿工。4年后的区块奖励全部归矿工。
    
2.4 发行机制对比
 

三、ICO
 
这里要引入一个“ICO”的概念。
 
ICO，全称Initial Coin Offering，是国际上数字货币/区块链社区的产物。该定义由IPO引申过来的，将其中的P改为C，可以解释为为“首次公开币发行”。ICOs（Initial Coin Offerings）是一种投资加密货币项目的方式。通常，一些全新的加密货币项目会通过ICO售卖部分平台代币，而这些代币的早期持有者和爱好者有朝一日可以将代币换成钱。ICOs是加密货币项目创始人为平台运作募集资金的最好方式，大部分ICOs都以比特币或其竞争币的形式募资。
 
大多数数字货币在二级市场流通之前都会有一轮ICO，但是Zcash并没有跟风当下数字货币圈内盛行的“ICO”规则，其仍采用了经典的POW分配方式。POW全称Proof of Work，翻译为工作证明，意思是说你获得多少货币，取决于你挖矿贡献的有效工作。
 
四、两种不同的声音

4.1 支持
 
早在9月份Zcash未诞生时，就有交易所推出了Zcash期货合约，其代币从最低点127元（0.027 BTC）上升至发稿时的9680.95元（1.877BTC）（数据采自比特儿），上涨近7620%，证明投资者对Zcash的热情非常之高。
 
炒作的背后是当前区块链整体概念的火热以及对Zcash的技术潜力的看好。匿名性是对于资金交易至关重要，Zcash解决了这一问题，自然备受推崇。
 
4.2 质疑
 
虽然Zcash目前看似非常地火热，但一些市场观察者表示，该货币可能面临障碍，使用零知识证明的数字货币可能会面临很多挑战。例如，这种数字货币的证明信息非常庞大，它们需花费大量的CPU来签署交易，这就导致了其区块链的可扩展性面临着巨大的挑战。
 
其次，匿名货币会带来监管问题，倘若有不法分子将该手段用于赌博、贩毒、洗钱等违法行为，那将无法被追踪到，会造成一系列的社会问题。
 
五、zcash的市场情况

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截至2016年11月4日14：30左右，zcash的在各个平台上的市价以及成交量如上图所示。
 
本文系共享财经专栏，数字资产投资与管理公司雷盈所著。