Qué es la prueba zero knowledge y cuáles son sus casos de uso en cripto
¿Alguna vez tuviste que entregar un registro financiero o médico que contenía información súper privada, solo para demostrar que podés pagar un préstamo o que no tenés problemas de salud graves? ¿Qué pasaría si pudieras mostrarles que tu ingreso es estable y suficiente, o que estás saludable, sin revelar que recién compraste 100 USD de Nutella o te golpeaste la rodilla al caerte de la bici? Este es un ejemplo perfecto, y también un posible caso de uso, de la prueba zero knowledge
Qué es la zero-knowledge proof (zkP)
Como habrás adivinado por nuestro ejemplo, zero-knowledge proof (zkP) es un método o proceso para probar que una afirmación es válida sin revelar la afirmación en sí.
Imaginate que acabás de terminar el Wordle de hoy (sí, todavía hay gente que lo juega) antes que tus amigos. En lugar de decirles cuál es la palabra, solo compartís la imagen de tu resultado con cinco cuadros verdes consecutivos. Así, todos los que vean la imagen sabrán que acertaste la palabra, pero nadie podrá decir cuál es a menos que ya lo supiera. Lo mejor es que solo tenés que compartir esa imagen una vez en Twitter y todos sabrán que lo resolviste, sin necesidad de interactuar más con vos (ni siquiera tienen que conocerte). Esto se llama ZKP no interactivo, a diferencia de los ZKP interactivos, donde los verificadores deben hacer una serie de intercambios con los probadores para decidir si están convencidos.
Ni hace falta decir que este mecanismo complejo (interactivo y no interactivo) abre muchísimos casos de uso nuevos e interesantes, sobre todo en industrias donde la privacidad es prioridad, la cripto es un ejemplo. Dos de los avances más famosos en este campo son zk-SNARKs y zk-STARKs.
zk-SNARKs vs. zk-STARKs
zk-SNARK significa zero-knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (argumento de conocimiento sucinto no interactivo de conocimiento cero), destacándose en "no interactivo", lo que significa que cualquiera puede verificar una afirmación sin interactuar con quien la prueba. Esto permite que una red blockchain verifique la propiedad de cuentas y asegure que el remitente de una transacción tenga saldo suficiente, sin revelar direcciones ni montos de transacción.
Las curvas elípticas aleatorias son el núcleo del modelo de seguridad de los zk-SNARKs. También se requiere una configuración confiable para iniciar un protocolo usando zk-SNARKs. Esto implica crear claves privadas que luego se usan para generar pruebas de transacciones y verificaciones. Por esto, los zk-SNARKs son vulnerables a ataques cuánticos y fugas de claves privadas. Dicho esto, los zk-SNARKs pueden reducir significativamente el tamaño de los bloques y el consumo de gas, y ya cuentan con una comunidad grande desde su creación en 2012.
Los zk-STARKs, que significan zero-knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (argumento de conocimiento escalable transparente de conocimiento cero), se presentaron en 2018. Como indica su nombre, los zk-STARKs se enfocan en escalabilidad y transparencia. El tiempo de prueba y verificación de zk-SNARKs aumenta linealmente con el tamaño del testigo, mientras que en zk-STARKs lo hace cuasilinealmente, lo que los hace mucho más ágiles para manejar grandes datasets. Los zk-STARKs también usan aleatoriedad y funciones hash verificables públicamente, por lo que no requieren un trusted setup inicial y son resistentes a ataques cuánticos.
Sin embargo, los zk-STARKs generan bloques mucho más grandes y requieren mucha más potencia de cálculo, lo que se traduce en mayor consumo de gas y tiempos de verificación más largos. Además, tienen muchos menos desarrolladores y recursos disponibles comparado con su hermano mayor.
Cuáles son los casos de uso de ZKP en cripto
Prueba de identidad
No hay lugar con más datos privados que nuestra información de identidad. Tradicionalmente, una prueba de identidad requiere que el probador (que vendrías a ser vos) entregue toda su información de identidad, todo relacionado a vos, relevante o no, con detalles sorprendentes, al verificador.
Con ZKP, en cambio, solo necesitás generar una credencial que sirva como prueba de la propiedad y validez de tu identidad. Los verificadores solo tienen que hacer algunos cálculos para comprobar la validez de tu credencial, sin acceder a toda tu información personal.
Prueba de Reservas del árbol de Merkle
Un árbol de Merkle es un árbol binario con datos almacenados en sus hojas. Cada hoja tiene su propio valor hash y estos valores se agrupan en nodos para volver a hashearlos hasta que quede un único valor: el hash de la raíz.
Los verificadores solo necesitan tomar valores hash de varios nodos para comprobar la integridad de todo el árbol sin sumergirse en un mar de 1s y 0s. Esto se usa ampliamente para probar que un exchange tiene fondos suficientes reservados y que no movió los fondos de sus traders a otros fines.
En Bitget siempre priorizamos a nuestros clientes y nuestra Prueba de Reservas del árbol de Merkle está disponible para que cualquiera la verifique: Prueba de Reservas del árbol de Merkle.
Para más información sobre nuestra Prueba de Reservas del árbol de Merkle, consultá nuestra introducción a árbol de Merkle.
Zk-rollups
Un rollup, como su nombre indica, es una solución de escalado que agrupa varias transacciones en una sola. Esto permite transacciones mucho más rápidas y económicas que, por ejemplo, la mainnet de Ethereum. Hay dos tipos de soluciones de rollup en Ethereum: Optimistic y Zero-knowledge. En este artículo nos enfocamos en la segunda.
Los zero-knowledge rollups (zk-rollups) ejecutan los cálculos fuera de la cadena y envían solo una prueba de validez (un "resumen" de todas las transacciones agrupadas) a la cadena. Una vez que esta prueba se verifica on-chain, todas las transacciones agrupadas se finalizan de una sola vez.
Hay varios actores importantes en las soluciones zk-rollup de Ethereum. Polygon anunció que su mainnet beta zkEVM se lanzará a fines de marzo. Para competir con Polygon, zkSync (otro participante) abrió el registro para desarrolladores en su "mainnet" apenas un día después del anuncio de Polygon.
Otros participantes destacados incluyen Loopring, un exchange descentralizado que ofrece alta capacidad y bajo costo de liquidación gracias a zk-rollup; y Immutable X, una solución de layer 2 enfocada en NFTs que entrega una experiencia casi instantánea y sin gas usando zk-rollups.
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Descargo de responsabilidad: las opiniones expresadas en este artículo tienen fines únicamente informativos. Este artículo no es un respaldo a ninguno de los productos o servicios mencionados ni un consejo de inversión, financiero o de trading. Consultá a profesionales calificados antes de tomar decisiones financieras.
