多重困境:零知识证明与数字身份体系

零知识证明技术在数字身份系统中的应用已逐渐成为主流。各类基于零知识证明的数字身份项目正在开发对用户友好的软件,让用户无需透露身份细节就能证明自身身份的有效性。采用生物识别技术并通过零知识证明保护隐私的World ID用户数量近期已突破1000万。中国台湾地区和欧盟等政府机构也开始重视零知识证明在数字身份领域的应用。

从表面上看,零知识证明技术在数字身份领域的广泛应用似乎是去中心化加速主义(d/acc)的一大胜利。它可以在保护隐私的同时,防止社交媒体、投票系统等遭受女巫攻击和机器人操纵。但事实是否如此简单?基于零知识证明的身份是否还存在风险?本文将阐述以下观点:

• 零知识证明技术解决了许多重要问题
• 零知识证明包装的身份仍存在风险,主要源于对"一人一身份"属性的严格维护
• 单纯依靠"财富证明"来防范女巫攻击是不够的,我们需要某种"类身份"解决方案
• 理想状态是获得N个身份的成本为N²
• 多元身份体系是最现实的解决方案

零知识证明身份的运作机制

假设你通过扫描眼球获得了World ID,或用手机NFC扫描护照获得了基于零知识证明的数字身份。你的手机上会存储一个秘密值s,全球链上注册表中有与之对应的公开哈希值H(s)。登录应用时,你会生成特定于该应用的用户ID,即H(s, app_name),并通过零知识证明验证这个ID与注册表中某个公开哈希值源自同一个秘密值s。这样每个公开哈希值针对每个应用只能生成一个ID,但绝不会泄露某一应用专属ID与哪个公开哈希值相对应。

实际设计可能更复杂。例如World ID中,应用专属ID是包含应用ID和会话ID的哈希值,因此同一应用内的不同操作也可以相互解除关联。基于零知识证明护照的设计也可以采用类似方式构建。

零知识证明技术解决了许多重要问题。在零知识证明身份之外,用户常常不得不透露完整的法定身份来证明自己,这严重违反了计算机安全的"最小权限原则"。目前最佳的改进方案是使用电话号码、信用卡号等间接令牌,但这种分离极为脆弱,各类信息随时可能被泄露。而零知识证明技术在很大程度上解决了这些问题。

零知识证明的局限性

无法实现匿名性

假设一个零知识证明身份平台完全按预期运行,严格复现所有逻辑,甚至已找到方法在不依赖中心化机构的前提下为非技术用户长期保护私密信息。但与此同时,应用程序可能不会主动配合隐私保护,而是采用更有利于自身政治和商业利益的设计。

在这种情况下,社交媒体应用可能会为每位用户分配唯一的应用专属ID,由于身份系统遵循"一人一身份"规则,用户只能拥有一个账户。现实中,匿名性的实现通常需要多个账户:一个用于常规身份,其他用于各类匿名身份。因此,在这种模式下,用户实际能获得的匿名性可能低于当前水平。即便是经零知识证明包装的"一人一身份"系统,也可能让我们逐渐走向一个所有活动都必须依附于单一公开身份的世界。在风险日益加剧的时代,剥夺人们通过匿名性保护自身的选择权将带来严重的负面影响。

无法抵御胁迫

即便你不公开自己的秘密值s,没人能看到你各账户之间的公开关联,但如果有人强制你公开呢?政府可能会强制要求透露其秘密值,以便查看其所有活动。这并非空谈:美国政府已开始要求签证申请人公开自己的社交媒体账户。此外,雇主也能轻易将透露完整公开资料设为雇佣条件。甚至,个别应用在技术层面也可能要求用户透露其在其他应用上的身份,才允许注册使用。

在这些情况下,零知识证明属性的价值荡然无存,但"一人一账户"这一新属性的弊端却依然存在。

我们或许可以通过设计优化来降低胁迫风险:例如,采用多方计算机制生成每个应用专属ID,让用户与服务方共同参与其中。这样一来,若没有应用运营方的参与,用户便无法证明自己在该应用中的专属ID。这会增加逼迫他人透露完整身份的难度,但无法彻底消除这种可能性,而且这类方案还存在其他弊端,比如要求应用开发者必须是实时活跃的实体,而非像被动的链上智能合约那样。

无法解决非隐私类风险

所有身份形式都存在边缘案例:

• 基于政府发行的身份无法覆盖无国籍人士,也不包含尚未获得此类证件的人群
• 基于政府的身份体系会给多重国籍持有者赋予独特特权
• 护照签发机构可能遭遇黑客攻击,敌对国家的情报机构甚至可能伪造数百万个虚假身份
• 对于那些相关生物特征因伤病受损的人而言,生物识别身份会完全失效
• 生物识别身份很可能会被仿制品蒙骗

这些边缘案例在试图维持"一人一身份"属性的系统中危害最大,且它们与隐私毫无关联。因此,零知识证明对此无能为力。

依靠"财富证明"的局限性

在纯粹的密码朋克群体中,一个常见的替代方案是:完全依赖"财富证明"来防范女巫攻击,而非构建任何形式的身份系统。通过让每个账户产生一定成本,就能阻止有人轻易创建大量账号。这种做法在互联网上早有先例,例如Somethingawful论坛就要求注册账户支付10美元的一次性费用,若账号被封禁,这笔费用将不予退还。

理论上,甚至可以让支付具备条件性:注册账户时,你只需质押一笔资金,仅在账号被封禁这种极少数情况下才会损失这笔资金。从理论上讲,这能大幅提高攻击成本。

这种方案在许多场景中效果显著,但在某些类型的场景中却完全行不通。以下重点讨论两类场景:"类全民基本收入场景"和"类治理场景"。

类全民基本收入场景中对身份的需求

"类全民基本收入场景"指的是需要向极广泛用户群体发放一定数量资产或服务,且不考虑其支付能力的场景。Worldcoin正是系统性地践行这一点:任何拥有World ID的人,都能定期获得少量的WLD代币。许多代币空投也以更非正式的方式实现类似目标,试图让至少一部分代币落到尽可能多的用户手中。

这类"小型全民基本收入"能切实解决的问题是:让人们获得足够数量的加密货币,以完成一些基础的链上交易和在线购买。具体可能包括:

• 获取ENS名称
• 在链上发布哈希以初始化某个零知识证明身份
• 支付社交媒体平台费用

此外,还有另一种方式能实现类似效果,即"全民基本服务":为每个拥有身份的人提供在特定应用内发送有限数量免费交易的权限。这种方式可能更符合激励机制,且资本效率更高,因为每个受益于这种采用的应用程序都可以这样做,而无需为非用户付费;不过,这也伴随着一定的取舍,即普适性会降低。但即便如此,这里依然需要一套身份解决方案,以防止系统遭受垃圾信息攻击,同时避免产生排他性,这种排他性源于要求用户通过某种支付方式付费,而这类支付方式可能并非所有人都能使用。

最后一个值得强调的重要类别是"全民基本保证金"。身份的功能之一是提供一个可用于追责的标的,而无需用户质押与激励规模相当的资金。这也有助于实现一个目标:降低参与门槛对个人资本量的依赖。

类治理场景中对身份的需求

在投票系统中,如果用户A的资源是用户B的10倍,那么其投票权也会是B的10倍。但从经济角度看,每单位投票权给A带来的收益,是给B带来的10倍。因此,总体而言,A的投票对自身的益处,是B的投票对自身益处的100倍。正因如此,我们会发现A会投入多得多的精力参与投票、研究如何投票才能最大化自身目标,甚至可能会战略性地操纵算法。这也是代币投票机制中"巨鲸"能产生过度影响的根本原因。

更具普遍性且更深一层的原因在于:治理系统不应将"一人掌控10万美元"与"1000人共持10万美元"赋予同等权重。后者代表着1000个独立个体,因此会包含更丰富的有价值信息,而非小体量信息的高度重复。来自1000人的信号也往往更"温和",因为不同个体的意见往往会相互抵消。

这表明,类治理系统不会真正满足于"不论资金来源,同等规模的资金束都一视同仁"的做法。系统其实需要了解这些资金束的内部协调程度。

需要注意的是,若你认同我对上述两类场景的描述框架,那么从技术层面而言,对"一人一票"这种明确规则的需求就不复存在了。

• 对于类全民基本收入场景的应用而言,真正需要的身份方案是:首个身份免费,对可获取的身份数量设限。当获取更多身份的成本高到足以让攻击系统的行为失去意义时,便达到了限制效果。
• 对于类治理场景的应用而言,核心需求是:能够通过某种间接指标判断,你所接触的这一笔资源,其背后是单一的操控主体,还是某种"自然形成的"、协调程度较低的群体。

在这两种场景中,身份依然非常有用,但对其遵循"一人一身份"这类严格规则的要求,已不复存在。

理想状态:获得N个身份的成本为N²

从上述论点中,我们可以看到有两种压力从相反的两端限制了身份系统中获取多个身份的期望难度:

首先,不能对"能轻松获取的身份数量"设置一个清晰可见的硬性限制。如果一个人只能拥有一个身份,就无从谈起匿名性,且可能被胁迫泄露身份。事实上,即便是大于1的固定数量也存在风险:倘若所有人都知道每个人有5个身份,那么你可能会被胁迫