今天會繼續深入講解零知識證明，讓大家可以進一步了解為什麼要用Non-interactive zero-knowledge proof(非交互的零知識證明)。
零知識證明有兩個角色，一個是證明者，一個驗證者。
如果要編寫證明者，有兩點要留意，第一是要產生一個有效的證明，第二是要注意在產生證明時，有沒有暴露了一些不想公開的資訊(例如: 個人地址、收入等)。
如果要編寫驗證者，要關注檢查的證明是不是有效的，能否滿足成為有效證明的條件。
最終是讓證明者可以用最少的資源去證明一件事，驗證者可以用最少的資源去驗證一件事。
當完成一組證明後，就算順利完成編譯，也不算是完全沒有bug的。因為證明的完整性是不能忽視，需要經過多組證明測試，不過惡意的證明者有很多類型，在測試上要應對不同惡意的證明者是存在很大難度，而且難以完全進行所有證明測試。再者計算機技術也在進步，新的技術可能會欺騙到驗證者。所以在設計上，最重要的要考慮到自己寫的驗證如何不被惡意證明者欺騙。
再強調一下零知識證明是需要具有以下三個特性:
在證明者與驗證者之間要有大量交互，在有足夠多的交互下，才可以進一步減低作弊的風險。因為成功交互的數量愈多，就表示愈安全，最理想當然要進行所有交互，但在實際應用上也需要考慮到效率的問題。雖然真的證明能通過驗證，是其中一項條件，但只通過一個證明不代表這就是完整的，因為還有其他證明仍不知道是真還是假的。
如果要是假的證明又能通過驗證，這就雖然通過完整性，但就欠缺可靠性。
如果所有證明都是真的，但沒有為所有證明的測試，這就雖然通過可靠性，但就欠缺完整性。
所以兩者需要同時為真，才可以做到有效的驗證。
相信看到這裡，大家都會留意到以上提到的過程是交互式零知識證明，也留意到進行大量交互就必須要花一定的時間去處理和完成。為了可以進一步提升效率，就可以利用由 Amos Fiat and Adi Shamir 所開發的Fiat-Shamir transformation把交互式零知識證明轉換成非交互式零知識證明。
通過Fiat-Shamir transformation轉換取代了驗證者在交互協議中發出隨機挑戰的動作，讓不可交互的public coin protocol成為可交互的及能被公開驗證。因此驗證者再也不同向證明者發出挑戰，只要負責驗證證明者的證明就可以。證明者就只需要生成一個包含隨機數的證明。
基於非交互式零知識證明，用戶可以直接生成一個證明，然後發送到區塊鏈上進行驗證，從而加快驗證效率。透過Fiat-Shamir transformation，可以實現非交互式零知識證明，令public coin protocol變成非交互式零知識證明。
public coin protocol 可以讓誠實的驗證點發出隨機的coin(可以理解為隨機數)作為訊息，然後由證明者產生一個證明。不過發出隨機的coin的動作不一定由驗證者負責，可以由其他人負責，例如一個隨機數生成機器等。所以可以引入random oracle(例如: cryptographic hash function)來生成隨機數，然後由證明者產生一個證明，再直接發送給驗證者(on-chain)。因此，也減少了雙方的工作量。所以這個轉換可以看到是將部分工作量轉移給證明者去做。
如果我們運用Fiat-Shamir transformation令到交互式證明變成不交互式證明，則可以在很大大減少在完整性和可靠性的相關風險。
參考資料:
iThome鐵人賽
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