zk-X509：通过零知识证明从传统PKI实现隐私保护的链上身份
摘要
公共区块链在监管合规与用户隐私之间存在固有张力。现有的链上身份解决方案需要集中式KYC证明者、专用硬件，或需要全新凭证基础设施的去中心化标识符（DID）框架。与此同时，超过四十亿个活跃的X.509证书构成了全球部署的、政府级别的信任基础设施，在去中心化身份方面尚未被充分利用。本文提出了zk-X509，一个通过RISC-V零知识虚拟机（zkVM）将传统公钥基础设施（PKI）与公共账本连接的隐私保护身份系统。用户在不泄露私钥或个人标识符的情况下证明对标准X.509证书的所有权。关键的是，私钥从未进入ZK电路；所有权通过操作系统密钥链签名委托（macOS Security.framework、Windows CNG）来证明。该电路验证证书链有效性、时间有效性、密钥所有权、无信任CRL撤销、区块链地址绑定和抗Sybil的nullifier生成。它提交13个公开值，包括隐藏颁发CA的证书颁发机构（CA）默克尔根和四个选择性披露哈希。我们在Dolev-Yao对手模型下形式化了八个安全属性，并通过基于游戏的定义和归约到sEUF-CMA、SHA-256碰撞抵抗性和ZK可靠性进行了验证。在SP1 zkVM上评估，该系统对ECDSA P-256实现1180万周期（对RSA-2048为1740万周期），链上Groth16验证成本约300K gas。通过利用在多个司法管辖区大规模部署的证书，zk-X509无需建立新信任即可实现采用，补充了新兴的基于DID的系统。
引用
@article{arxiv.2603.25190,
title = {zk-X509: Privacy-Preserving On-Chain Identity from Legacy PKI via Zero-Knowledge Proofs},
author = {Yeongju Bak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25190},
year = {2026}
}
备注
v2: Corrected comparison tables (zkPassport, Worldcoin, Polygon ID, Semaphore, zk-email) based on source verification. Refined security proofs. Clarified OS keychain integration and trusted setup descriptions