ZCash介绍
在讲解ZCash前让我们复习一下Bitcoin 是如何运作的，因为两者间的概念差不多。
比特币的UTXO(Unspent Transaction Output)
- 一个比特币交易接受数个输入(Transaction Input, TI)，同时产生数个输出(Transaction Output, TO)。
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TI, TO是相对特定交易而言的。
因为一个交易的TO可能是另一个交易的TI，换句话说就是一个将收到的钱再花出去的过程。
在还没花出去前，这些钱是Unspent的状态，尚未成为下一笔交易的TI的TO称为UTXO(Unspent Transaction Output)，此为比特币交易的基本单位。 -
交易付款方需证明自己有权使用此UTXO。
如何证明？要提供私钥进行验证，因为每个TO都会指定收款人的公钥来保证只有收款人可以继续消费此TO。若不太了解公钥、私钥的观念应该算是走错棚了，可以先去补一下非对称式加密(Asymmetric Encryption)。
ZCash运作原理
ZCash的交易模型基本上与比特币相同，但是其中的UTXO被note所代替，note为ZCash的基本交易单位。一个交易的输入和输出都是数个note，我们后面将以note=(PK, v, r)来表示note，PK为公钥(Public Key)、v是金额(Value)、r是序列号(Random Serial Number)。
ZCash的节点会包含两个集合，每个集合都包含:
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Note Commitment (签发通知)
交易的输出，表示一张新的note被发出，一张有效的commitment即为一张note的存在证明，此commitment为hash(note)，因此可以确保他人不知道所有者、金额。 -
Nullifier Commitment (废止通知)
交易的输入，表示要将一张note花掉了，一个nullifier对应唯一的commitment，为了要知道是哪个commitment，nullifier为hash(r)。现在大家应该知道为什么需要序列号了吧！
透过commitment与nullifier，交易的双方从路人皆知变成双方的心照不宣。
ZCash实例
此为Zcash网站上的一个例子，从比较high level的角度讲解他们的屏蔽交易(Shielding Transaction)。
首先，Alice 想向Bob发送ZEC(ZCash所发的代币)， Alice可以控制PK1（她的公钥）而Bob可以控制PK2（他的公钥）。与比特币相比，Zcash的一个不同之处在于Alice生成一个零知识证明来证明她有权使用Note1。
过程如下：
- Alice随机选择一个序列号(r) 并定义一个新的Note4。
- 她将Note4 发送给Bob。
- Alice 通过将Nullifier发送到所有节点来使Note1无效。
- Alice 将新Note4的hash发送给所有节点
- Alice 发布一个证明(proof-string)告诉节点，Note1的Hash存在于Hash集合中，sk1是PK1的私钥，而hash(r) 是Note1的Nullifier。
为了发送ZEC，通过组合交易的输入和输出的描述来创建交易。
交易的输入如下，消费掉前一笔note：
- cv: 提交输入的值。cv为commit value
- anchor: commitment tree 的merkle tree root。此处先不解释
- note — rk（步骤1–2）。
- nullifier — 销毁（步骤3），此步骤防止双重消费。
- zkproof — 证明（步骤5）。
- sendAuthSig — 授权支出。
交易的输出如下，创建一个新的note。
- cv-value 提交输出的值。
- anchor — 输出前一个块的Sapling tree状态。Sapling tree的概念有兴趣可以去查查，有点像区块链。
- cm — 提交。cm为note commitment缩写。
- outCiphertext — 允许公私钥都有的持有者打开note。
- zkproof — — 证明。
这就是ZCash的交易流程啦。
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