Oferta de criptomonedas varios beneficios sobre las monedas convencionales, incluida la descentralización, la transparencia y la inmutabilidad. Si bien la cadena de bloques proporciona pseudoanonimato, cualquiera puede buscar el historial de transacciones de una dirección. Y con suficiente esfuerzo, alguien puede usar esos datos para eventualmente rastrear al propietario de una cuenta.
Las pruebas de conocimiento cero, o ZKP, son esquemas criptográficos que podrían ayudar a resolver estos problemas. En este artículo, veremos cómo conceptualizar las pruebas de conocimiento cero, cómo podrían revolucionar las criptomonedas y sus implicaciones más amplias.
Las pruebas de conocimiento cero podrían proporcionar un alto nivel de anonimato a las criptomonedas y otros casos de uso.
Comprender las pruebas de conocimiento cero
Una prueba de conocimiento cero es un método mediante el cual una persona puede demostrar a otra que posee conocimiento sin simplemente revelar ese conocimiento.
La mejor manera de entender las pruebas de conocimiento cero es con un experimento mental conocido como Cueva de Ali Baba:
Supongamos que hay una cueva en forma de anillo con una entrada en un lado y una puerta mágica que bloquea el lado opuesto. Víctor sabe la palabra secreta, pero quiere determinar si Peggy la conoce sin revelar el secreto.
Primero, Peggy y Victor etiquetan los caminos izquierdo y derecho desde la entrada como A y B. Luego, Victor espera afuera de la cueva mientras Peggy entra, tomando el camino A o B. Finalmente, Victor entra a la cueva y grita el camino que quiere que ella tome para salir de la cueva, A o B, al azar.
Si Peggy conoce la palabra secreta, puede abrir fácilmente la puerta y regresar por cualquiera de los dos caminos. Pero si no la conoce, solo tiene un 50 % de posibilidades de acertar. Y después de repetir el experimento unas cuantas veces, sus posibilidades de acertar serían mínimas.
El Cueva de Ali Baba El experimento mental es una prueba de conocimiento cero porque Peggy no tiene que revelarle la palabra secreta a Víctor para demostrar que la conoce. En cambio, puede demostrarle su conocimiento a Víctor resolviendo un problema aleatorio que requiere el conocimiento. Pero, al mismo tiempo, el experimento no prueba nada a terceros.
Las pruebas de conocimiento cero tienen tres requisitos:
- Lo completo: Si una afirmación es verdadera, el verificador puede certificar que quien la demuestra posee la información sin ninguna duda.
- Solvencia: La afirmación no puede ser falsificada, y el verificador no puede ser convencido falsamente de que el demostrador tiene la información.
- Conocimiento Cero: El verificador no puede conocer ninguna información más allá de si la afirmación es verdadera o falsa.
Por último, cabe señalar que existen muchos sistemas diferentes que se utilizan para crear pruebas de conocimiento cero. Si bien la mayoría se basan en zk-SNARK (excepto Bulletproofs), existen muchas opciones diferentes que ofrecen distintos niveles de transparencia y universalidad y emplean diferentes paradigmas de programación. Y algunas incluso podrían ser plausiblemente seguras para la era poscuántica.
Pros y contras de las pruebas de conocimiento cero
Las pruebas de conocimiento cero implican una serie de compensaciones que pueden ser óptimas o no según el caso de uso.
Los pros y contras más importantes incluyen:
Pruebas de conocimiento cero en criptomonedas
Las pruebas de conocimiento cero se han convertido en un enfoque popular para aumentar la privacidad de las criptomonedas. Por supuesto, el ejemplo más famoso de pruebas de conocimiento cero en criptomonedas es Zcash y su enfoque criptográfico zk-SHARKs. Con estas pruebas, Zcash ofrece transacciones totalmente protegidas, lo que proporciona a los participantes máxima privacidad.
Bitcoin verifica las transacciones vinculando la dirección del remitente, la dirección del receptor y los valores de entrada y salida en la cadena de bloques pública. Por el contrario, Zcash protege las transacciones y utiliza una prueba de conocimiento cero para validar las transacciones con una alta probabilidad. Como resultado, las transacciones de Zcash son completamente privadas.
Zcash puede aprovechar las pruebas de conocimiento cero, pero esa no es la única forma de garantizar la privacidad. Por ejemplo, CryptoNote de Monero agrupa las transacciones, lo que hace imposible distinguir las entradas. Dado que se requieren menos cálculos, Monero se considera más fácil de usar que Zcash en este momento, aunque ambos ofrecen opciones privadas.
Por supuesto, las criptomonedas centradas en la privacidad han sido objeto de un importante escrutinio regulatorio. Por ejemplo, el presidente De Biden Una reciente orden ejecutiva dejó en claro que el gobierno pretende frenar las finanzas ilícitas, una preocupación crítica para las criptomonedas centradas en la privacidad que hacen imposible para los reguladores rastrear transacciones potencialmente en el mercado negro.
Si bien se pueden usar pruebas de conocimiento cero para verificar cualquier relación, generar pruebas para funciones complejas requiere un uso intensivo de recursos computacionales y es poco práctico para la mayoría de las aplicaciones. Los zk-SNARK se pueden agregar a soluciones de contabilidad distribuida como una capa de seguridad de conocimiento cero, pero también existen implementaciones en el mundo de los contratos inteligentes.
Los rollups son una Protocolo de capa 2 Construido sobre Ethereum, lo que permite a los usuarios agrupar varias transferencias en una sola transacción. Los rollups de conocimiento cero, o ZK Rollups, son procesos de contratos inteligentes que abstraen los detalles de las transacciones para preservar la privacidad y, al mismo tiempo, acelerar las transacciones al sacarlas de la cadena de bloques principal de Ethereum.
Otras aplicaciones del conocimiento cero
Las pruebas de conocimiento cero tienen aplicaciones más allá de las criptomonedas. El mismo concepto es útil en cualquier situación en la que los usuarios quieran evitar revelar su identidad. Como demuestra el experimento mental de la cueva de Ali Baba, ni siquiera se necesitan computadoras para implementar pruebas de conocimiento cero, solo una comprensión de las matemáticas subyacentes.
Las aplicaciones ZKP más prometedoras incluyen:
- Autenticación:La mayoría de los servicios requieren que los usuarios ingresen su nombre de usuario y contraseña, pero el creciente número de violaciones de datos subraya por qué esto es un problema. Las pruebas de conocimiento cero podrían crear una autenticación sin contraseña, lo que ofrecería a los consumidores una mayor seguridad al iniciar sesión en los servicios.
- Mensajería privada:Muchas aplicaciones de mensajería privada dependen del cifrado de extremo a extremo para proteger el contenido, pero aún requieren que los usuarios verifiquen su identidad en un servidor. Las pruebas de conocimiento cero podrían permitir una mensajería con mayor privacidad al eliminar la necesidad de vincular cualquier información de identificación a un mensaje determinado.
- Desarme nuclear:Los investigadores propusieron una forma para que los inspectores confirmen que un objeto no es un arma nuclear sin registrar, compartir o revelar su funcionamiento interno. De esa manera, los gobiernos no tienen que confiar en que los inspectores no roben secretos comerciales ni espíen sus operaciones internas.
Lo más importante es...
Las pruebas de conocimiento cero permiten que una parte demuestre conocimiento a otra parte sin revelarlo. Las criptomonedas centradas en la privacidad explotan estos principios para ofrecer anonimato total a sus usuarios de blockchain en el mundo de las criptomonedas. Sin embargo, también existen muchas aplicaciones diferentes más allá de las criptomonedas.
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