ZK 邮件 确保电子邮件隐私的零知识证明

特别感谢 ZK Email 团队的 Yush G 的反馈和审查。

介绍

在隐私问题和数据泄露成为头条新闻的时代，电子邮件仍然是数字通信的重要组成部分。ZK Email 应运而生，这是一种利用零知识证明（ZKPs）修复这些缺陷的新协议。本文探讨了 ZK Email 的特性、优势和应用，提供了全面的分析。

什么是 ZK Email？

ZK Email 是一种尖端加密技术，能够选择性地揭示特定数据，同时允许匿名的电子邮件签名验证。它使用户能够验证电子邮件的合法性，而无需透露私密信息。使用零知识证明，证明者可以在不透露电子邮件内容或任何个人信息的情况下证明电子邮件已被接收或电子邮件地址属于他人。

该系统利用 DKIM（Domain Keys Identified Mail）签名，这是电子邮件认证的标准，以验证发件人的域名。通过使用零知识证明，ZK Email 确保验证可以在不透露敏感信息的情况下进行，使其成为传统 Web2 邮件系统与 Web3 区块链应用之间的桥梁。

我们为什么需要 ZK Email？

在区块链等去中心化场景中，传统电子邮件验证通常依赖中心化实体（如电子邮件提供商）来证明所有权或内容。这可能造成隐私风险和信任问题。与区块链的无信任性质相比，去中心化身份系统的电子邮件地址验证过程需要向第三方披露私人信息。传统电子邮件系统易受数据泄露和监视，因为它们通常缺乏必要的隐私措施。

日益增长的数字通信安全和隐私需求使得 ZK Email 成为必要的选择。为了应对这些问题，ZK Email：

维护隐私

它通过允许用户在不披露私密信息的情况下验证电子邮件来保护隐私。

防止钓鱼攻击：

通过验证电子邮件的真实性，ZK Email 可以帮助防止钓鱼攻击，因为用户可以在不透露个人信息的情况下确认发件人的合法性。

增强安全性：

它提供了一种安全的电子邮件验证方法，可以集成到各种应用中，从而提高整体安全性。

促进去中心化身份验证：

ZK Email 可以在区块链网络上用于去中心化身份验证，允许在没有中心化服务器的情况下进行无信任验证。

ZKEmail 如何工作：

zkEmail 的优势

ZK Email 相较于传统电子邮件系统提供了多个优势：

隐私保留：

用户可以证明电子邮件地址的所有权或接收，而无需透露电子邮件的内容或其他敏感信息。

电子邮件内容验证：

它允许在不公开整个电子邮件的情况下验证电子邮件内容，确保信息的完整性。

去中心化验证：

ZK Email 在区块链网络上实现了无信任验证，从而减少了对中心化权威的依赖。

与应用程序集成：

ZK Email SDK 允许开发者将零知识证明集成到他们的应用中，以增强电子邮件验证。

加密钱包恢复：

ZK Email 可以在加密钱包应用中恢复私人电子邮件，增强安全性和隐私。

无信任验证：

证明可以在链上被检查，无需中介。

通用性：

• 该技术适用于多种用例，包括：
• 通过验证事件确认电子邮件证明在现实世界事件中的出席。
• 通过证明交易电子邮件的接收来确认交易。
• 通过检查特定域名的电子邮件来验证团体成员资格。

技术细节和电路架构

技术组件包括：

电路：

用于验证 DKIM 签名和条件的零知识电路位于 @zk-email/circuits 包中，具备像 Sha256Bytes（用于哈希）和 Base64Decode（用于解码）等工具。

SDK：

它提供用于电子邮件验证、加密操作和证明生成的功能，可通过 npm 包如 @zk-email/helpers 和 @zk-email/circuits 访问。

智能合约：

Solidarity 合约是 @zk-email/contracts 的一部分，处理证明验证和区块链上的存储，以确保防篡改记录。

电路架构的详细信息在文档中（ 电路架构），包括五个主要电子邮件钱包电路，例如验证帐户创建和初始化。这些电路接收电子邮件地址和随机性等输入，确保可验证性而不暴露敏感数据。

可在 npm 上获取的 zk-email/circuits 包（ @zk-email/circuits）提供模板如 RSAVerifier65537（用于 RSA 签名验证）和 Sha256Bytes（用于哈希），这些对于 DKIM 和内容验证至关重要。提到的 zk-regex 库在内容验证中起关键作用，使得零知识证明中能够进行复杂模式匹配，在诸如 改进 regex 电路的提案 的问题中也有讨论。

用例和示例

ZK Email 的多功能性在其实际应用中得以体现。一个显著的例子是 Twitter 证明演示，用户可以通过验证来自 X 的电子邮件并在链上铸造 NFT 来证明 X 账户的所有权（ Twitter 证明）。这展示了 Web2 数据（电子邮件）如何以无信任的方式集成到 Web3 应用中。

另一个用例是基于电子邮件的账户恢复，在这种情况下，电子邮件作为智能钱包或多重签名的守护者，确保在没有中心化依赖的情况下安全恢复。电子邮件钱包是另一个组成部分，允许通过电子邮件发送交易，由智能合约控制，进一步扩展了 ZK Email 的实用性。

挑战和未来方向

虽然 ZK Email 前景广阔，但也面临挑战，包括零知识电路的复杂性，这需要大量计算资源来生成证明，尤其是对于基于正则表达式的验证。文档中提到正在进行的工作包括可扩展性、增强 SDK 功能以及支持更多的证明者后端如 Noir 和 SP1，这表明了对提高可用性和性能的关注。

未来方向在 GitHub 组织（ ZK Email GitHub）中概述，包括在几分钟内定义新证明的注册，自动部署基础设施和 SDK，并建议朝着开发者更易采用的方向发展。社区在 0xPARC、EF PSE 和 Gitcoin 的资助支持下，正积极扩展其生态系统，得到了核心开发者和开源贡献者的支持。

结论

ZK Email 代表了隐私保护电子邮件验证的重大进展，通过无信任、安全和多用途的证明架起了 Web2 和 Web3 之间的桥梁。在不揭示敏感数据的情况下，在链上验证电子邮件属性的能力使其成为去中心化身份、安全交易等的理想选择。随着技术的成熟，以及在可扩展性和可用性方面的持续改进，ZK Email 有望在数字验证的未来发挥关键作用。

Olympix：你安全智能合约的合作伙伴

Olympix 提供先进的 Solidarity 分析工具，以帮助开发者识别和修复漏洞，防止其成为关键漏洞。

今天就 开始 加强你的智能合约，并积极保护它们免受不断发展的 Web3 安全环境中的攻击。

• 原文链接： olympixai.medium.com/zk-...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～