O que são zkSNARKs? | O Guia Completo

Conforme mais pessoas abraçaram Bitcoin e a incrível tecnologia que o faz funcionar, eles também descobriram algumas de suas armadilhas mais importantes. Um deles é o conceito de uma transação completamente anônima. Embora o Bitcoin seja frequentemente considerado "anônimo", na verdade ele é apenas "pseudônimo", porque as transações de cada endereço Bitcoin são rastreadas no público blockchain. Existem, no entanto, outras criptomoedas que foram capazes de desenvolver blockchains que proporcionam total privacidade em seus protocolos. Uma dessas criptomoedas é Zcash que faz uso de uma implementação revolucionária de privacidade chamada zkSNARKs.

Neste post, daremos uma olhada nos princípios básicos dos zkSNARKs, como eles ocultam a privacidade e como se desenvolverão no futuro.

Conhecimento zero disso

zkSNARKs são baseados em um princípio criptográfico relativamente recente chamado de provas de conhecimento zero. Na inicial trabalho acadêmico que teorizaram os protocolos do Conhecimento Zero, eles foram definidos como:

“Um protocolo de conhecimento zero é um método pelo qual uma parte (o provador) pode provar a outra parte (o verificador) que algo é verdadeiro, sem revelar qualquer informação além do fato de que esta afirmação específica é verdadeira.”

Portanto, essencialmente uma prova de conhecimento zero pode permitir que uma pessoa prove que sabe algo secreto sem revelar qual é esse segredo. Isso tem implicações importantes para muitas situações em que precisamos trocar um segredo, mas não podemos confiar totalmente na parte para a qual estamos enviando essas informações.

Por exemplo, pense na maneira como suas senhas online funcionam. Quando você insere sua senha em um site, essa senha é enviada ao servidor e armazenada em um formato hash. Embora os hashes tentem ocultar a senha, nas mãos de um hacker competente, um hash pode ser tão perigoso quanto um texto simples. Portanto, você está divulgando um segredo para um site e contando com a suposta confiabilidade do site para protegê-lo. Não seria muito mais seguro se você pudesse demonstrar seu conhecimento da senha resolvendo alguma prova criptográfica?

É exatamente assim que as provas de conhecimento zero funcionam e são particularmente importantes em protocolos de privacidade de criptografia. Você deseja poder provar à parte com quem está negociando que realmente possui a chave privada de sua carteira, sem realmente revelar essa chave privada. De acordo com a teoria, para que uma prova de conhecimento zero seja válida, ela deve atender aos seguintes requisitos:

• Completude: Se a entrada for verdadeira, a prova sempre retornará “verdadeiro”.
• Solidez: Se a entrada for falsa, você não pode enganar a prova de conhecimento zero para retornar “verdadeiro”.
• Conhecimento Zero: O verificador não aprende nada mais do que se a afirmação é verdadeira

Agora que lançamos as bases das provas de conhecimento zero, vamos dar uma olhada em como elas foram incorporadas ao zkSNARKS.

zkSNARKs e Blockchains

Os zkSNARKs expandem a teoria matemática de provas de conhecimento zero e permitem que sejam usados ​​em cadeias de blocos com complexidade computacional reduzida. “ZkSNARKs” significa Zero Knowledge Succinct Non Interactive Argument of Knowledge. Sim, isso é complicado, mas vamos decompô-lo palavra por palavra.

• Conhecimento Zero: Explicado Acima
• Sucinto Pode ser verificado muito rapidamente
• Não interativo: Uma prova em que uma única mensagem pode ser enviada do comprovador para o verificador. Não há necessidade de ir e voltar de mensagens.
• Argumento de Conhecimento: O provador pode convencer o verificador de que a informação existe e que ele é a única pessoa que pode acessar essa informação sem revelar tal informação.

Em transações regulares, quando um pagamento é enviado de uma parte para a outra, os detalhes desse pagamento são visíveis para todos os nós da rede. Isso inclui todas as entradas e saídas da transação que contêm informações sobre os endereços e valores públicos. No entanto, com uma transação de conhecimento zero, a única informação que alguém pode obter é que uma transação ocorreu. Não há informações sobre o remetente, destinatário ou valor. Abaixo está uma representação visual simples de como o Zero Knowledge Transaction funciona em um protocolo de blockchain.

Outro termo para essas transações é uma “transação protegida”. zkSNARKs são usados ​​para provar que as condições de uma transação válida foram atendidas, sem revelar nada. O remetente desta transação terá que construir uma prova que mostre o seguinte:

• Os valores de entrada são iguais aos valores de saída
• O remetente realmente tem controle das chaves privadas da carteira
• Existe uma ligação criptográfica entre a chave de gastos privados e a assinatura da transação. Isso eliminará a possibilidade de terceiros adulterarem a transação.

Claro, esta é a teoria básica por trás de zkSNARKS e provas de conhecimento zero. Um olhar mais profundo exigiria um entendimento de matemática computacional avançada e criptografia (matemática lunar de acordo Vitalik Buterin).

zkSNARKS em uso

Dado que os zkSNARKs têm um impacto tão importante nas criptomoedas, eles já estão em uso em várias cadeias e estão sendo considerados por outras. Mais notavelmente, eles foram popularizados para seu uso no Protocolo Zcash.

Zcash é uma das criptomoedas mais populares do mundo, com um valor de mercado atual de US $ 4.3 bilhões. Também houve uma série de garfos de Zcash e garfos de garfos. Por exemplo, você tem Zclassic, que é um fork do Zcash. Zclassic também gerou duas de suas próprias moedas bifurcadas em ZenCash e Bitcoin Private. Ambas as cadeias usam zkSNARKs para suas transações protegidas. Então, há também as ambições da segunda criptomoeda mais valiosa, Ethereum, para incluir zkSNARKs em seu protocolo. Isso virá como parte da atualização do Metropolis que incluirá uma série de recursos como Prova de Estaca.

O suporte zk-SNARK é um recurso chave no roteiro ethereum

- Vitalik “Não dá ETH” Buterin (@VitalikButerin) 3 de fevereiro de 2017

Atualmente, a complexidade computacional envolvida na geração de muitas dessas provas é bastante alta. Isso limita sua aplicação em muitos outros casos de uso potenciais. No entanto, à medida que mais trabalho é feito nisso e o poder de computação avança, provavelmente veremos tecnologia semelhante em vários aplicativos dependentes de privacidade.

Desafios em potencial

Uma das preocupações mais importantes sobre o blockchains de conhecimento zero é que eles precisam contar com uma certa “chave mestra”. Ter uma chave mestra ativa para um blockchain no valor de bilhões é sem dúvida um grande negócio. Esta é uma sombra que permaneceu sobre o blockchain Zcash desde seu início. Embora a equipe ZCash tenha afirmado que destruiu a chave mestra em sua cerimônia Zcash, sempre há o risco de que ela vaze ou que alguém tenha uma cópia. No entanto, em breve poderá haver uma alternativa para isso na forma de outra adaptação exclusiva chamada “zkSTARK”. A principal vantagem dessa tecnologia sobre os zkSNARKs é que ela não teria que depender de uma chave mestra ou criptografia de chave pública. Tudo o que eles precisam é de um algoritmo simples para funcionar. Os zkSTARKs também podem ser muito mais eficientes em termos de capacidade de computação necessária para completar as provas. A tecnologia está em sua infância e ainda está sendo pesquisada por vários criptógrafos. Seria interessante ver como a tecnologia se desenvolverá nos próximos anos.

Conclusão

O Bitcoin foi desenvolvido por uma série de razões, uma das quais era devolver o controle financeiro pessoal aos indivíduos. A privacidade do titular provavelmente foi outra das considerações mais importantes. Mas, à medida que a adoção da criptomoeda cresceu, também aumentou a capacidade dos governos e agências de rastrear meticulosamente essas transações no blockchain público.

Com tecnologia como zkSNARKs, no entanto, essas transações serão protegidas e as partes permanecerão completamente anônimas. Há também muitos outros aplicativos que se beneficiarão com esses avanços tecnológicos. Embora a tecnologia ainda seja nova e as dúvidas permaneçam, não se pode descartar a demanda por uma criptomoeda verdadeiramente privada.

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