Entender ZK es volverse creyente

Si ha estado prestando atención al panorama en constante cambio de la tecnología blockchain, es posible que haya notado que recientemente ha estado circulando una nueva palabra de moda: "Conocimiento cero" o "ZK".

Si ha estado prestando atención al panorama en constante cambio de la tecnología blockchain, es posible que haya notado que recientemente ha estado circulando una nueva palabra de moda: "Conocimiento cero" o "ZK". Si ha estado prestando atención a la criptografía durante los últimos 30 años, es increíblemente emocionante que este concepto finalmente obtenga algo cercano a la atención general por primera vez. Hay una especie de culto asociado con ZK porque una vez que entiendes lo que es y lo que puede hacer, tiene una forma de infectar tu mente con todas las formas aparentemente mágicas en las que puede cambiar el mundo (para mejor). Los miembros del culto ZK con las habilidades técnicas requeridas para avanzar en el campo tienen una tendencia a SOLO trabajar en ZK, y eso es casi seguro porque les resulta difícil PENSAR en otra cosa que no sea ZK. Eso es debido a la promesa que contiene.

¿Qué es ZK?

ZK en los términos más simples posibles se trata de crear una prueba criptográfica de que una declaración sobre algunos datos es verdadera, sin necesidad de revelar los datos. Por ley el ejemplo elegido para ello es el clásico:

“Conozco una solución válida para este sudoku sin resolver”

Usando ZK, un probador Peter podría construir una prueba de conocimiento cero (ZKP) de esta declaración con respecto a un sudoku en particular si y solo si realmente supiera una solución válida para él, y una verificadora Viviane estaría absolutamente convencida de la declaración sin tener que en realidad ver cualquiera de la solución retenida. Si desea aprender un poco más sobre las matemáticas que realmente hacen que este trabajo funcione, consulte este video explicativo. 

Más allá de los sudokus, ¿qué cosas útiles se pueden hacer con este primitivo? Para blockchains hay dos grandes aplicaciones:

1. Privacidad Conservación de pruebas sobre información secreta
2. Verificación sucinta de un cálculo arbitrariamente largo 

Ambos son emocionantes, el último conduce a una mayor eficiencia, mientras que el primero permite el fin de la vigilancia digital masiva y la recopilación de datos. 

ZK Power #1: Privacidad

A todos nos gusta tener buenos motores de búsqueda. A todos nos gusta tener buenos motores de recomendación personalizados para música, videos, noticias o incluso posibles parejas románticas. Es mejor tener anuncios que tengan más probabilidades de ser algo que uno realmente estaría interesado en comprar que no tener. A todos nos gusta poder demostrar cosas sobre nosotros mismos para ganar exclusividad. Todas estas cosas son cruciales para la Internet moderna y son absolutamente imposibles sin cierta cantidad de "sintonización" personalizada para el individuo que las usa. Desafortunadamente, lo que esto significa es que las grandes empresas aspiran cada momento de nuestra vida digital y los guardan para siempre con el fin de facilitar estos motores personalizados. ZK cambia todo eso. 

Con ZK, los motores de recomendación no necesitan examinar el historial completo de alguien para saber qué es lo que probablemente quiere. La única información con la que necesitan trabajar son simples ZKP que indican detalles mínimos sobre sus intereses. La empresa que publica anuncios no necesita conocer el historial de búsqueda completo de alguien para saber que está interesado en comprar un automóvil. Todo lo que necesitan es un ZKP en el historial de búsqueda de esa persona que sugiera que podría estar interesado en comprar un automóvil y que hizo clic en su anuncio. Mientras estamos en eso, al anunciante también le puede gustar un ZKP en el que la persona que hace clic sea una persona real y no solo un bot. Cuando se trata de cadenas de bloques, este tipo de privacidad también será crucial. Nadie, ni usted, ni los bancos, ni Wall Street, ni los gobiernos quieren que el sistema financiero mundial sea completamente público en un libro mayor abierto para que todos lo vean. Nadie quiere un sistema en el que conocer la dirección de su banco le muestre su saldo bancario y todo su historial de transacciones. Técnicamente, la cadena de bloques tampoco necesita saber nada de eso, la cadena de bloques solo necesita saber que los contratos inteligentes se ejecutaron correctamente, todo lo demás es más que feliz de mantenerlo en privado, lo que nos lleva a:

ZK Power #2: Escalabilidad

¿Recuerdas la parte de la Guía del autoestopista galáctico donde la supercomputadora Deep Thought anuncia decepcionantemente la respuesta a la vida, el universo y todo como "42" después de un cálculo de 7.5 millones de años? Siendo realistas, el primer pensamiento de los administradores sería que, en algún momento, la computadora cometió un error. Pero, ¿cómo verificarían que el cálculo se ejecutó correctamente? Ingenuamente, podían volver a ejecutar todo el cálculo y ver si llegaba a la misma conclusión que el cálculo original. Eso está bien para cálculos que toman unos pocos segundos, no tanto cuando toma 7.5 millones de años. El segundo superpoder de ZK es permitir que se creen pruebas de algún cómputo que es pequeño en tamaño (digamos 1kb), toma milisegundos para verificar y puede convencer a la persona que verifica que un cómputo de CUALQUIER longitud (incluso 7.5 millones de años) se ejecutó correctamente. Sin embargo, esa magia tiene un costo porque, como era de esperar, es MUCHO más costoso computacionalmente crear esta prueba de lo que sería simplemente ejecutar el programa sin la prueba. Por lo tanto, ZK no es necesariamente un cajón de sastre para el cálculo verificable, solo vale la pena el compromiso si no es factible que el verificador calcule el programa completo por sí mismo, o si se espera que el mismo programa sea verificado suficientes veces para hacer que el aumento en el tiempo de prueba sea menor que la disminución en el tiempo acumulativo del verificador. Hay un caso de uso bastante obvio que cae en AMBAS categorías: blockchain.

Oh cierto, esto es sobre Aleo

¿Recuerdas lo loca que sonaba la idea de tener que verificar un cómputo enorme simplemente ejecutándolo por fuerza bruta? Bueno, ¡así es exactamente como funcionan casi todas las cadenas de bloques de contratos inteligentes hoy en día! Para ejecutar un nodo completo y verificar las cosas usted mismo, debe ejecutar todas y cada una de las ejecuciones de contratos inteligentes desde la génesis hasta el momento actual, lo que por supuesto es una locura y la razón por la cual nadie ejecuta realmente nodos completos en este tipo de cadenas de bloques y por qué son horriblemente centralizado como resultado. 

Ale es la excepción. De hecho, los contratos inteligentes ni siquiera se ejecutan en cadena. La forma en que funciona un contrato inteligente en Aleo es que la persona que quiere autorizar un contrato inteligente para hacer algo con sus fondos, ejecuta el cálculo de ese contrato inteligente fuera de la cadena, mientras crea una prueba de ese cálculo, luego publica SOLO LA PRUEBA para la cadena de bloques Esta pequeña prueba es todo lo que se necesita para convencer a los validadores y verificadores de nodos completos de que el contrato inteligente se ejecutó correctamente, y solo se necesitan milisegundos para verificar, incluso si se necesitaron 7.5 millones de años para crear la prueba. Esta es una forma radicalmente más sensata de validar la lógica inteligente para blockchains y, de hecho, permitirá la verificación descentralizada por parte de los usuarios en lugar de depender únicamente de los validadores. 

Tener una cadena de contratos inteligentes que solo se preocupa por estas pruebas mínimas a nivel de protocolo también permite que Aleo preserve la privacidad. En esencia, toda esta prueba dice que "Smart Contract X hizo algo correctamente", el remitente, el receptor y las cantidades de moneda involucradas están completamente ocultos y, por lo tanto, son privados. De hecho, Aleo es una de las ÚNICAS cadenas de bloques donde las transacciones se cifran en su receptor. Actualmente hay una gran cantidad de proyectos de cadena de bloques que suenan emocionantes y que han estado usando ZK solo para la escalabilidad (que es genial) pero no para la privacidad (que es genial). Por otro lado, también ha habido muchos proyectos que afirman que USARÍAN ZK para la privacidad, pero finalmente no lo hicieron. La razón de esto es simple: crear contratos inteligentes que preserven la privacidad es realmente difícil y esencialmente requiere un rediseño de abajo hacia arriba de toda la arquitectura, que es exactamente lo que hizo Aleo. 

La ejecución fuera de la cadena también tiene el efecto interesante de que NO HAY NECESIDAD DE GAS en Aleo. Aún necesitará tarifas de transacción para pagar el espacio de bloque, pero no hay tarifas por operación de nivel de protocolo para la ejecución de contratos inteligentes, lo que significa que las aplicaciones en Aleo tienen teóricamente un tiempo de ejecución ilimitado. El único límite es para qué puede construir la prueba, o cuánto estaría dispuesto a pagar para que otra persona construya la prueba por usted. 

Debido a que la construcción de cálculo de prueba ZK es mucho más costosa que simplemente ejecutar ese cálculo, normalmente habrá muchas aplicaciones para las que no podría o no QUERRÁ crear pruebas en su computadora portátil en casa, simplemente tomaría demasiado largo. Va a haber un mercado para la construcción de pruebas delegadas a Provers, que operan granjas de servidores muy eficientes específicamente para satisfacer esta necesidad. Una decisión de diseño fundamental que es completamente exclusiva de Aleo es la capacidad de delegar la construcción de la prueba EN UNA MANERA DE PRESERVAR LA PRIVACIDAD a probadores externos. Esperamos que un mercado saludable de probadores sea fundamental para obtener la mayor cantidad posible de Internet dentro de ZK, que fue la motivación para que un ingenioso mecanismo de arranque iniciara el mercado antes de que exista una gran demanda de usuarios: el rompecabezas de la base de monedas. 

El rompecabezas de coinbase permite que la cadena de bloques de Aleo acumule nuevos tokens para comprar pruebas de probadores, incluso cuando nadie más lo está. Si un probador se encuentra durante algún tiempo sin trabajar activamente en un trabajo de prueba pagado para un usuario, puede cambiar sus máquinas al rompecabezas de coinbase, donde produce grandes cantidades de "pruebas para nadie", que luego envía a los validadores. El validador agrega todas las pruebas que creó el Prover, y luego, de manera similar a cómo funciona un grupo de minería, la cantidad de pruebas que hizo un Prover en un período de tiempo particular dicta qué proporción de la recompensa del rompecabezas de coinbase ganan para ese período de tiempo determinado. Esperamos que esto cambie las reglas del juego para ayudar a respaldar un gran mercado de Provers y, con suerte, incluso incentivar el desarrollo de "ZK ASIC" especializados para maximizar el acceso a Aleo y a ZK en general. 

Al servicio de toda esta magia ZK, Aleo ha creado una VM de bajo nivel llamada AVM para compilar código de computadora en ZK math, y un lenguaje de alto nivel llamado Leo que compila en AVM. Aleo también tendrá un registro de programas en cadena que permitirá que el código de contrato inteligente se aloje (opcionalmente) directamente en la cadena para accesibilidad y para minimizar el riesgo de ataques de intermediarios que engañen a los usuarios para que firmen versiones fraudulentas de contratos inteligentes. Si desea profundizar más en esto y escribir sus propias aplicaciones privadas, consulte.

En resumen, Aleo es un rediseño completo de cómo debería funcionar una cadena de bloques de contrato inteligente si desea maximizar la privacidad y la descentralización. Se ha invertido una cantidad sorprendente de investigación y trabajo completamente novedosos e innovadores para que Aleo logre este objetivo. Si bien ya hay una cantidad significativa de proyectos que se basan en gran medida en el trabajo y la investigación que se realizaron para ensamblar Aleo, para competir realmente en estos niveles, su única opción sería esencialmente derribar toda su arquitectura y reconstruirse a la imagen de Aleo. 

Si quieres saber más sobre Aleo, así como participar en la Testnet final, entra en Aleo.org.