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交互式证明性质小结

这是一篇对在交互式证明协议中经常出现的若干性质的简短的总结。

Properties

  • 1— Completeness 完备性

    是指诚实的 P 可以说服诚实的 V。

  • 2— Soundness 可靠性

    是指当 $x \notin L$ 时,所有 P*(包含恶意和诚实)都无法说服 V。

  • 3— Zero-Knowledge 零知识性

    是指对任意的 V*(不管恶意还是诚实),V* 都无法从和 P 的交互中得到更多的信息。

  • 4— Proof-of-Konwledge(也称 Knowledge soundness)

    是指若 P 能说服 V,那么说明 P 一定知道 $\omega$,并且可以用知识抽取器(Knowledge extractor)计算出来。与性质-2 Soundess 所考虑的不同,Knowledge soundness 防范的是 P 不知道 $\omega$ 的情况。

  • 5— HVZK(Honest Verifier Zero Knowledge)

    在 ZK 的基础上,放宽限制,只要求针对诚实的 V,V 无法从和 P 的交互中得到更多的信息。

  • 6— Special soundness

    与性质4-Konwledge soundness 类似,只不过 special soundness 一般指 $\Sigma$-协议中的相应性质。

  • 7— Special HVZK

    与性质5-HVZK 类似,只不过 special HVZK 一般指 $\Sigma$-协议中的相应性质。

Discussion

以上这些性质,大抵可以分成三类:

Completeness Soundness Zero-Knowledge
1 2、4、6 3、5、7

对于常见的几种交互式协议,可以将其性质按照上述三类进行划分:

Completeness Soundness Zero-Knowledge
IP 1 2
ZK 1 2 3
ZKPoK 1 4 5
$\Sigma$-protocol 1 6 7