深度解析ZEC與BTC：那些相似，那些不同

隨著Zcash的正式推出（及其周圍的投機(jī)行為），你可能會(huì)好奇這所謂的“第一種真正匿名的數(shù)字貨幣”究竟擁有怎樣的運(yùn)行機(jī)制。

解釋zcash的概念時(shí)，照搬文獻(xiàn)會(huì)令人費(fèi)解，因此我們不妨將zcash與比特幣等已被大家熟知的數(shù)字貨幣進(jìn)行對(duì)比，從不同維度解釋Zcash的原理。

一、算法原理

1.1同源不同性

Zcash的代碼是基于比特幣0.11.2版代碼修改的。代碼修改前后的差異在宏觀上主要體現(xiàn)在兩者匿名性的區(qū)別。

（一）比特幣的匿名性

比特幣用戶可以擁有任意多個(gè)比特幣地址，并且這些地址與其真實(shí)身份也沒有任何聯(lián)系，因而具有一定匿名性。但是越來(lái)越多的研究表明，這樣的保護(hù)措施是不夠的。如果通過(guò)一些社會(huì)工程學(xué)手段，使得某個(gè)比特幣錢包的物理地址（如IP地址）暴露，再配以大數(shù)據(jù)分析，那么，資金的來(lái)龍去脈與關(guān)系網(wǎng)將無(wú)從遁形?？梢耘e個(gè)例子證明這一點(diǎn)：通過(guò)對(duì)美國(guó)在線（AOL）2006年8月公布的2000萬(wàn)匿名搜索查詢記錄的分析，《紐約書包》發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的4417749號(hào)樣本代表的是佐治亞州的一名婦女。因此比特幣的匿名其實(shí)是一種“偽匿名”。

（二）Zcash的匿名性

Zcash運(yùn)用了”零知識(shí)證明”（下文會(huì)解釋零知識(shí)證明）這一密碼學(xué)原理，在區(qū)塊鏈記錄中隱藏了交易者的所有信息，包括交易雙方的地址和交易的金額。因此即使獲取到了某錢包地址所對(duì)應(yīng)的IP，也無(wú)法追溯整個(gè)交易鏈。

1.2零知識(shí)證明

零知識(shí)證明（被稱為“zk-SNARK”）是實(shí)現(xiàn)Zcash的匿名特性的核心技術(shù)?！傲阒R(shí)證明”的定義是：證明者能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個(gè)論斷是正確的。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

（一）A要向B證明自己擁有某個(gè)房間的鑰匙，假設(shè)該房間只能用鑰匙打開鎖，而其他任何方法都打不開。這時(shí)有2個(gè)方法：A把鑰匙出示給B，B用這把鑰匙打開該房間的鎖，從而證明A擁有該房間的正確的鑰匙。

（二）B確定該房間內(nèi)有某一物體，A用自己擁有的鑰匙打開該房間的門，然后把物體拿出來(lái)出示給B，從而證明自己確實(shí)擁有該房間的鑰匙。

后面這個(gè)方法屬于零知識(shí)證明。好處在于在整個(gè)證明的過(guò)程中，B始終不能看到鑰匙的樣子，從而避免了鑰匙的泄露。

1.3匿名的實(shí)現(xiàn)

在實(shí)際操作中，我們?cè)撛鯓油ㄟ^(guò)“零知識(shí)證明”的原理來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)交易過(guò)程使得交易信息被完全隱匿呢?

假設(shè)現(xiàn)在有這樣一筆交易：A轉(zhuǎn)10個(gè)幣給B。此時(shí)涉及的信息有兩方面：地址和金額。對(duì)此我們分別討論。

（一）地址

將（1.2）中的例子類比到數(shù)字貨幣的交易，不考慮交易金額，可以有以下兩種方法：

方法1：從地址A發(fā)送幣到地址B

方法2：從地址A發(fā)送幣到一個(gè)混合容器中，再將這些幣發(fā)送到地址B，或者從該容器出發(fā)經(jīng)過(guò)另外幾個(gè)混合容器最終發(fā)送到地址B，并且在發(fā)送時(shí)間上可以設(shè)置一定的延遲。

比特幣的地址傳輸方式類似方法1，從地址A到地址B的過(guò)程可以在區(qū)塊鏈上查到

Zcash的地址傳輸方式類似方法2，即交易的來(lái)源于去向無(wú)從考證。

（二）金額

同理類比，且不考慮發(fā)送地址這一信息。

方法1：A轉(zhuǎn)給B10個(gè)幣

方法2：A將自己的10個(gè)幣分成若干份隨機(jī)投入一系列“混合容器”中，同時(shí)混入的還有

其他交易方輸出的幣，這些幣（總值>10）又被混合容器隨機(jī)拆分，再?gòu)倪@些被拆分生成的

總幣塊中取出合計(jì)金額為10的若干塊，轉(zhuǎn)移到交易方B。

·比特幣交易過(guò)程同方法1：在區(qū)塊鏈上可以直接找到具體金額信息；

·Zcash的交易過(guò)程同方法2：經(jīng)過(guò)“混幣”這一過(guò)程，使得交易金額無(wú)法被獲知。

綜上所述，Zcash在區(qū)塊鏈中設(shè)置了一個(gè)“公有鏈”，作用好比前文例子中的“混合容器”，通過(guò)一系列“混合容器”的“攪拌”，使得包括交易地址和具體金額在內(nèi)的交易信息變得無(wú)從考證。

1.4比特幣與zcash的技術(shù)對(duì)比

二、發(fā)行與獎(jiǎng)勵(lì)

2.1類比特幣的發(fā)行模式

Zcash的代幣供應(yīng)模式與比特幣極其相似——同樣擁有一種固定的和已知的的發(fā)行模式，大約每4年產(chǎn)量就會(huì)產(chǎn)量減半一次。并且，Zcash（ZEC）和比特幣（BTC）一樣，其最大供應(yīng)量也是2100萬(wàn)。

2.2慢挖礦機(jī)制

與比特幣不同的是，ZEC的平均區(qū)塊時(shí)間為2.5分鐘，并且zcash采用了慢慢開始挖礦機(jī)制，前20000個(gè)塊的獎(jiǎng)勵(lì)比較少，線程遞增到12.5個(gè)幣。慢慢開始挖礦階段也分2個(gè)階段：

(1)前10000個(gè)塊，塊1的獎(jiǎng)勵(lì)是0.000625幣，隨著高度線性遞增，增加幅度是0.000625幣，塊9999的獎(jiǎng)勵(lì)是6.249375幣。

(2)塊10000～19999，塊10000的獎(jiǎng)勵(lì)是6.250625，隨著高度線性遞增，增加幅度是0.000625幣，塊19999的獎(jiǎng)勵(lì)是12.5幣。

前20000個(gè)塊的獎(jiǎng)勵(lì)總量是125000幣，相當(dāng)于10000個(gè)塊獎(jiǎng)勵(lì)是12.5個(gè)幣的總量。產(chǎn)生10000個(gè)塊需要的時(shí)間大約是17.3天，緩慢挖礦的時(shí)間周期(20000個(gè)塊，大約是34.7天。

正常塊獎(jiǎng)勵(lì)從塊20000開始，獎(jiǎng)勵(lì)是12.5個(gè)幣，獎(jiǎng)勵(lì)按照每840000個(gè)塊(每4年)減半，計(jì)算塊獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)塊高度減少10000，即940000塊是第一次減半，每隔840000個(gè)塊減半，以此類推。

2.3創(chuàng)始人獎(jiǎng)勵(lì)

Zcash是由一個(gè)公開團(tuán)隊(duì)和公司（Zcash電子貨幣公司），還有很多有名的員工，顧問(wèn)和投資者共同創(chuàng)建的。作為公司股權(quán)以外的額外激勵(lì)，一些團(tuán)隊(duì)成員也還將在未來(lái)的挖礦過(guò)程中獲得一部分未來(lái)的ZEC區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

前4年(區(qū)塊0～840000)產(chǎn)生的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)的20%歸zcash公司(總量的10%)，80%歸礦工。4年后的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)全部歸礦工。

2.4發(fā)行機(jī)制對(duì)比

三、ICO

這里要引入一個(gè)“ICO”的概念。

ICO，全稱InitialCoinOffering，是國(guó)際上數(shù)字貨幣/區(qū)塊鏈社區(qū)的產(chǎn)物。該定義由IPO引申過(guò)來(lái)的，將其中的P改為C，可以解釋為為“首次公開幣發(fā)行”。ICOs（InitialCoinOfferings）是一種投資加密貨幣項(xiàng)目的方式。通常，一些全新的加密貨幣項(xiàng)目會(huì)通過(guò)ICO售賣部分平臺(tái)代幣，而這些代幣的早期持有者和愛好者有朝一日可以將代幣換成錢。ICOs是加密貨幣項(xiàng)目創(chuàng)始人為平臺(tái)運(yùn)作募集資金的最好方式，大部分ICOs都以比特幣或其競(jìng)爭(zhēng)幣的形式募資。

大多數(shù)數(shù)字貨幣在二級(jí)市場(chǎng)流通之前都會(huì)有一輪ICO，但是Zcash并沒有跟風(fēng)當(dāng)下數(shù)字貨幣圈內(nèi)盛行的“ICO”規(guī)則，其仍采用了經(jīng)典的POW分配方式。POW全稱ProofofWork，翻譯為工作證明，意思是說(shuō)你獲得多少貨幣，取決于你挖礦貢獻(xiàn)的有效工作。

四、兩種不同的聲音

4.1支持

早在9月份Zcash未誕生時(shí)，就有交易所推出了Zcash期貨合約，其代幣從最低點(diǎn)127元（0.027BTC）上升至發(fā)稿時(shí)的9680.95元（1.877BTC）（數(shù)據(jù)采自比特兒），上漲近7620%，證明投資者對(duì)Zcash的熱情非常之高。

炒作的背后是當(dāng)前區(qū)塊鏈整體概念的火熱以及對(duì)Zcash的技術(shù)潛力的看好。匿名性是對(duì)于資金交易至關(guān)重要，Zcash解決了這一問(wèn)題，自然備受推崇。

4.2質(zhì)疑

雖然Zcash目前看似非常地火熱，但一些市場(chǎng)觀察者表示，該貨幣可能面臨障礙，使用零知識(shí)證明的數(shù)字貨幣可能會(huì)面臨很多挑戰(zhàn)。例如，這種數(shù)字貨幣的證明信息非常龐大，它們需花費(fèi)大量的CPU來(lái)簽署交易，這就導(dǎo)致了其區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

其次，匿名貨幣會(huì)帶來(lái)監(jiān)管問(wèn)題，倘若有不法分子將該手段用于賭博、販毒、洗錢等違法行為，那將無(wú)法被追蹤到，會(huì)造成一系列的社會(huì)問(wèn)題。

五、zcash的市場(chǎng)情況

截至2016年11月4日14：30左右，zcash的在各個(gè)平臺(tái)上的市價(jià)以及成交量如上圖所示。（數(shù)據(jù)來(lái)源：zcashfans）

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