¿Qué son los zkSNARKs? El | La guía completa

A medida que más personas se han abrazado Bitcoin y la sorprendente tecnología que lo hace funcionar, también han descubierto algunos de sus escollos más importantes. Uno de ellos es el concepto de una transacción completamente anónima. Si bien a menudo se piensa que Bitcoin es "anónimo", en realidad es solo "seudónimo", porque todas las transacciones de direcciones de Bitcoin se rastrean en el público blockchain. Sin embargo, hay otras criptomonedas que han podido desarrollar blockchains que proporcionan privacidad completa en sus protocolos. Una de esas criptomonedas es Zcash que hace uso de una revolucionaria implementación de privacidad llamada zkSNARKs.

En esta publicación, veremos los conceptos básicos de zkSNARK, cómo ocultan la privacidad y cómo se desarrollarán en el futuro.

Cero conocimiento de ello

Los zkSNARK se basan en un principio criptográfico relativamente reciente llamado pruebas de conocimiento cero. En la inicial artículo académico que teorizaron los protocolos de Conocimiento Cero, se definieron como:

"Un protocolo de conocimiento cero es un método por el cual una parte (el probador) puede demostrar a otra parte (el verificador) que algo es verdadero, sin revelar ninguna información aparte del hecho de que esta declaración específica es verdadera".

Entonces, esencialmente una prueba de conocimiento cero puede permitir que una persona demuestre que sabe algo secreto sin revelar cuál es ese secreto. Esto tiene implicaciones importantes para muchas situaciones en las que necesitamos intercambiar un secreto pero no podemos confiar plenamente en la parte a la que le enviamos esa información.

Por ejemplo, piense en la forma en que funcionan sus contraseñas en línea. Cuando inserta su contraseña en un sitio web, esa contraseña se envía al servidor y se almacena en forma hash. Si bien los hash intentan ocultar la contraseña, en manos de un hacker competente, un hash puede ser tan peligroso como el texto sin formato. Por lo tanto, está revelando un secreto a un sitio web y confiando en la supuesta confiabilidad del sitio para protegerlo. ¿No sería mucho más seguro si pudieras demostrar tu conocimiento de la contraseña resolviendo alguna prueba criptográfica?

Así es exactamente cómo funcionan las pruebas de conocimiento cero y son particularmente importantes en los protocolos de privacidad criptográfica. Desea poder demostrarle a la parte que está realizando las transacciones que realmente tiene la clave privada en su billetera sin revelar esa clave privada. Según la teoría, para que una prueba de conocimiento cero sea válida, debe cumplir los siguientes requisitos:

• Lo completo: Si la entrada es verdadera, la prueba siempre devolverá "verdadero".
• Solvencia: Si la entrada es falsa, no puede engañar a la prueba de conocimiento cero para que devuelva "verdadero".
• Conocimiento Cero: El verificador no aprende nada más que si la afirmación es verdadera

Ahora que hemos sentado las bases de las pruebas de conocimiento cero, echemos un vistazo a cómo se han incorporado a zkSNARKS.

zkSNARKs y Blockchains

Los zkSNARK se expanden en la teoría matemática de las pruebas de conocimiento cero y permiten su uso en blockchains con complejidad computacional reducida. "ZkSNARKs" significa Argumento de conocimiento no interactivo sucinto de conocimiento cero. Sí, eso es un bocado, pero vamos a desglosarlo palabra por palabra.

• Conocimiento Cero: Explicado arriba
• Sucinto Se puede verificar muy rápidamente
• No interactivo: Una prueba en la que se puede enviar un solo mensaje del probador al verificador. No hay necesidad de un intercambio de mensajes.
• Argumento de conocimiento: El probador puede convencer al verificador de que existe información y de que es la única persona que puede acceder a esa información sin revelar dicha información.

En las transacciones regulares, cuando se envía un pago de una parte a la otra, los detalles de este pago son visibles para todos los nodos de la red. Esto incluye todas las entradas y salidas de la transacción que contienen información sobre las direcciones públicas y las cantidades. Sin embargo, con una transacción de conocimiento cero, la única información que se puede obtener es que se ha realizado una transacción. No hay información sobre el remitente, el destinatario o la cantidad. A continuación se muestra una representación visual simple de cómo funciona Zero Knowledge Transaction en un protocolo blockchain.

Otro término para estas transacciones es una "transacción protegida". Los zkSNARK se utilizan para demostrar que se han cumplido las condiciones de una transacción válida sin revelar nada. El remitente de esta transacción tendrá que construir una prueba que muestre lo siguiente:

• Los valores de entrada son iguales a los valores de salida
• El remitente sí tiene el control de las claves privadas de la billetera.
• Existe un vínculo criptográfico entre la clave de gasto privado y la firma de la transacción. Esto eliminará la posibilidad de que un tercero pueda alterar la transacción.

Por supuesto, esta es la teoría básica detrás de zkSNARKS y cero pruebas de conocimiento. Una mirada más profunda requeriría una comprensión de las matemáticas computacionales avanzadas y la criptografía (matemática lunar según Vitalik Buterin).

zkSNARKS en uso

Dado que los zkSNARK tienen un impacto tan importante en las criptomonedas, ya están en uso en varias cadenas y otros los están considerando. En particular, se popularizaron por su uso en el Protocolo Zcash.

Zcash es una de las criptomonedas más populares del mundo con un capitalización de mercado actual de $ 4.3 mil millones. También ha habido varios tenedores de Zcash y tenedores de tenedores. Por ejemplo, tienes Zclassic, que es un tenedor de Zcash. Zclassic también ha generado dos de sus propias monedas bifurcadas en ZenCash y Bitcoin Private. Ambas cadenas utilizan zkSNARK para sus transacciones blindadas. Luego, también están las ambiciones de la segunda criptomoneda más valiosa, Ethereum, para incluir zkSNARK en su protocolo. Esto vendrá como parte de su actualización de Metropolis que incluirá una serie de características como Prueba de Estaca.

El soporte de zk-SNARK es una característica clave en la hoja de ruta de ethereum

- Vitalik "No regalando ETH" Buterin (@VitalikButerin) Febrero 3, 2017

Actualmente, la complejidad computacional involucrada con la generación de muchas de estas pruebas es bastante alta. Esto limita su aplicación en muchos otros casos de uso potencial. Sin embargo, a medida que se trabaje más en esto y el poder de cómputo avance, es probable que veamos una tecnología similar en varias aplicaciones dependientes de la privacidad.

Desafíos potenciales

Una de las preocupaciones más importantes sobre las cadenas de bloques de conocimiento cero es que tienen que confiar en una cierta "clave maestra". Tener una clave maestra activa para una cadena de bloques por valor de miles de millones es sin duda un gran problema. Esta es una sombra que se ha mantenido sobre la cadena de bloques Zcash desde su inicio. Aunque el equipo de ZCash ha afirmado que han destruido la llave maestra en su ceremonia de Zcash, siempre existe el riesgo de que se haya filtrado o que alguien tenga una copia. Sin embargo, pronto puede haber una alternativa a esto en forma de otra adaptación única llamada "zkSTARK". La principal ventaja de esta tecnología sobre zkSNARKs es que no tendría que depender de una clave maestra o criptografía de clave pública. Todo lo que necesitarían es un algoritmo simple para funcionar. zkSTARK también podría ser mucho más eficiente en términos de la potencia informática necesaria para completar las pruebas. Sin embargo, la tecnología está en su infancia y todavía está siendo investigada por numerosos criptógrafos. Sería interesante ver cómo se desarrolla la tecnología en los próximos años.

Conclusión

Bitcoin se desarrolló por varias razones, una de las cuales fue devolver el control financiero personal a las personas. Es probable que la privacidad del titular haya sido otra de las consideraciones más importantes. Pero a medida que la adopción de la criptomoneda ha crecido, también lo ha hecho la capacidad de los gobiernos y las agencias para rastrear meticulosamente estas transacciones en la blockchain pública.

Sin embargo, con tecnología como zkSNARKs, tales transacciones estarán protegidas y las partes permanecerán completamente anónimas. También hay muchas otras aplicaciones que se beneficiarán de estos avances tecnológicos. Si bien la tecnología aún es nueva y las preguntas persisten, no se puede descartar la demanda de una criptomoneda verdaderamente privada.

Fuente: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/what-are-zksnarks/