Este artículo es un envío de la comunidad. El autor es Kenny Li, cofundador de Manta Network, un protocolo de privacidad programable de Capa 1 impulsado por tecnología a prueba de conocimiento cero.
Las opiniones de este artículo pertenecen al colaborador/autor y no reflejan necesariamente las de Binance Academy.
TL;DR
La prueba de conocimiento cero (ZKP) es una tecnología criptográfica que permite verificar la veracidad de una información sin revelar la información en sí. Se ha convertido en una tecnología cada vez más importante en blockchain, criptomonedas y finanzas descentralizadas (DeFi) para mejorar la privacidad y la seguridad.
Muchos proyectos DeFi ya están utilizando ZKP para brindar a los usuarios mayor privacidad y seguridad para servicios como préstamos, empréstitos y transacciones. Varias cadenas de bloques de Capa 1 están agregando acumulaciones basadas en ZKP o zkEVM. Se espera que las pruebas de conocimiento cero desempeñen un papel cada vez más crucial en el mundo de blockchain y Web3 a medida que se espera que sus aplicaciones se adopten más ampliamente.
¿Cómo funciona la prueba de conocimiento cero?
La prueba de conocimiento cero es un método mediante el cual una parte (el probador) puede demostrarle a otra parte (el verificador) que una afirmación es verdadera sin revelar ninguna información adicional. Esto es particularmente útil cuando la información es confidencial y el probador no quiere que el verificador tenga acceso a ella.
El probador proporciona una prueba matemática que solo él puede generar y el verificador puede usar esta prueba para verificar la verdad de la afirmación. Sin embargo, no pueden utilizar la prueba para reconstruir la información original.
Imagine un túnel con dos entradas, A y B. Hay una puerta cerrada con llave con un código secreto que bloquea el único camino e impide que las personas caminen por el túnel de un extremo al otro (A a B). Conoces el código secreto y quieres vendérselo a la Sra. X, que quiere acceder al túnel.
Quieres que ella pague por adelantado antes de revelarle el código, pero primero quiere que demuestres que realmente conoces el código. En este caso, puede hacerlo parándose frente al túnel y mirándote entrar por una de las entradas y salir por la otra. De esta manera, ella quedará satisfecha de que realmente conozcas el código secreto.
Ejemplo de prueba avanzada de conocimiento cero
Imagina que tienes un amigo que no puede distinguir entre los colores rojo y azul. Tienes dos bolas en exhibición: una roja y otra azul. Sin embargo, tu amigo no cree que las bolas se puedan distinguir unas de otras. Quieres demostrar que son de diferentes colores sin revelar que tienes una bola roja y una azul. De hecho, no desea revelar ninguna información sobre cómo los distingue en absoluto.
Entonces, ¿cómo demostramos que se pueden distinguir sin revelar ningún conocimiento sobre el proceso de identificación o las características definitorias? La respuesta es simple. Le pides a tu amigo que sostenga las dos bolas detrás de su espalda antes de mostrar una. Luego colocarán la pelota detrás de su espalda y elegirán al azar (50/50) uno de los dos para mostrarlo nuevamente. Ten en cuenta que tu amigo siempre sabrá si ha cambiado la pelota.
Entonces tu amigo te preguntará: "¿Ha cambiado la pelota?" antes de confirmar la validez de su respuesta. Después de dar tu respuesta correcta, tu amigo puede sospechar que lo has adivinado. Te piden que lo hagas cinco veces más, lo que significa que la probabilidad de que hayas adivinado correctamente cada vez en el experimento sería:
¡Las posibilidades parecen escasas! Sin duda, tú y tu amigo repitéis el proceso 15 veces. Las posibilidades entonces de que adivines correctamente serían:
Estaría casi seguro de que la prueba es correcta en este momento. Si usted y su amigo repiten el experimento una cantidad infinita de veces, la probabilidad de que adivine correctamente cada vez tiende a cero.
Por lo tanto, le ha demostrado a su amigo que las bolas se distinguen sin que su amigo tenga ningún conocimiento de cómo se hace esto. Sin embargo, puede aceptar el hallazgo con confianza.
¿Por qué utilizar pruebas de conocimiento cero?
La popularidad de las pruebas de conocimiento cero en blockchain y cripto está impulsada por la creciente demanda de privacidad y seguridad en las transacciones digitales. Con el auge de la tecnología blockchain y las criptomonedas, existe una creciente necesidad de una forma de verificar las transacciones sin revelar información confidencial, una necesidad que las ZKP pueden satisfacer.
Las pruebas de conocimiento cero han atraído una mayor atención e interés en los últimos años, ya que se han lanzado muchos protocolos que utilizan ZKP y las principales cadenas de bloques han creado acumulaciones de conocimiento cero. Una señal clara de la popularidad de las pruebas de conocimiento cero se vio en la conferencia DevCon 2022, donde más del 20% de todas las conversaciones versaron sobre esta tecnología.
Desarrollos clave
Un avance clave en las pruebas de conocimiento cero es el mayor uso de zk-SNARK, un tipo específico de ZKP. Los zk-SNARK se han adoptado ampliamente en varias aplicaciones DeFi, como transacciones de tokens privadas y préstamos y empréstitos protegidos. Otro avance importante en las pruebas de conocimiento cero es el mayor enfoque en la escalabilidad y el rendimiento a través de zk-rollups.
zk-SNARK
El argumento de conocimiento sucinto no interactivo de conocimiento cero (zk-SNARK) es un tipo específico de prueba de conocimiento cero que permite verificar una declaración sin revelar ninguna información sobre la declaración en sí.
Los zk-SNARK ya se han utilizado en aplicaciones como Zcash y el sistema de pago basado en blockchain de JP Morgan Chase. También se ha utilizado como una forma de autenticar de forma segura a los clientes en los servidores.
Paquetes acumulativos de Zk
Los Zk-rollups son una solución de escalamiento para redes blockchain que facilita la agrupación de múltiples transacciones en una sola transacción más grande que luego se registra en la blockchain. Por ejemplo, BNB Chain lanzó su red de prueba zkBNB construida sobre la arquitectura zk-rollup en 2022.
zkBNB puede agrupar cientos de transacciones en un solo lote fuera de la cadena y generar una prueba criptográfica para demostrar la validez de todas las transacciones. Los zk-rollups proporcionan un equilibrio entre escalabilidad y seguridad y son adecuados para configuraciones de alta escala y baja latencia.
Casos de uso para pruebas de conocimiento cero
Las pruebas de conocimiento cero tienen muchos casos de uso, algunos de los cuales ya se han realizado; se espera que otros se conviertan en realidad en el futuro. Algunos casos de uso importantes de ZKP incluyen:
Verificación de identidad digital
Se pueden utilizar pruebas de conocimiento cero para verificar las identidades de los usuarios sin revelar ninguna información personal confidencial. Esto puede resultar útil en aplicaciones como los sistemas de votación digital, donde las identidades de los votantes deben verificarse sin comprometer su anonimato.
Transacciones que preservan la privacidad
Uno de los casos de uso más populares de las pruebas de conocimiento cero en criptografía es permitir transacciones que preserven la privacidad. Por ejemplo, la aplicación descentralizada (DApp) MantaPay de Manta Network utiliza ZKP para permitir a los usuarios realizar transacciones en el intercambio descentralizado (DEX) sin revelar sus identidades o detalles de la transacción. Esto permite a los usuarios mantener su privacidad y al mismo tiempo poder utilizar la plataforma para realizar transacciones.
Transacciones blindadas
Zcash es una criptomoneda que utiliza pruebas de conocimiento cero para permitir transacciones protegidas. En dichas transacciones, las direcciones del remitente y del destinatario, así como los montos de las transacciones, quedan ocultos de la cadena de bloques pública, lo que brinda mayor privacidad a los usuarios.
Tokenización y verificación de propiedad
Las pruebas de conocimiento cero también se pueden utilizar para tokenizar activos y verificar su prueba de propiedad. Por ejemplo, una propiedad puede tokenizarse y cualquiera de las partes puede verificar su propiedad sin revelar públicamente ninguna otra información.
Cumplimiento global
Algunos países tienen regulaciones estrictas con respecto a la recopilación y el intercambio de información financiera, que pueden resultar difíciles de cumplir para las plataformas descentralizadas. Las pruebas de conocimiento cero se pueden utilizar para compartir la información requerida con los reguladores y mantenerla privada de otras partes.
Esto puede ayudar a cerrar la brecha entre las plataformas descentralizadas y las instituciones financieras tradicionales, facilitando que DeFi cumpla con las regulaciones en varias jurisdicciones.
El futuro de las pruebas de conocimiento cero en Blockchain
Es probable que las pruebas de conocimiento cero generen nuevas innovaciones tecnológicas en el futuro. Algunos desarrollos futuros relacionados con ZKP a los que vale la pena prestar atención incluyen:
Capas de privacidad entre cadenas
A medida que los ecosistemas blockchain y DeFi continúan creciendo y evolucionando, existe una necesidad cada vez mayor de interoperabilidad entre diferentes redes blockchain. Las capas de privacidad entre cadenas permitirán que las transacciones se realicen en diferentes redes blockchain preservando al mismo tiempo la privacidad de las partes involucradas.
zk-STARK
Otra área a tener en cuenta es el mayor uso de zk-STARK (argumento de conocimiento transparente escalable de conocimiento cero), un tipo más nuevo de prueba de conocimiento cero que se considera más eficiente y seguro que los zk-SNARK. Otra ventaja de los zk-STARK sobre los zk-SNARK es que los primeros son más rápidos de verificar y no requieren una configuración confiable.
Kits de herramientas fáciles de usar
La tecnología de prueba de conocimiento cero puede ser compleja y no todos los equipos de desarrollo tienen experiencia en esta área particular de la criptografía. Los kits de herramientas ZKP fáciles de usar pueden ayudar a cerrar esta brecha y facilitar que los desarrolladores de diferentes orígenes utilicen la tecnología.
Limitaciones de las pruebas de conocimiento cero
Las pruebas de conocimiento cero representan un método único para verificar la veracidad de la información preservando al mismo tiempo la privacidad, pero no ofrecen una garantía del 100%. Si bien la probabilidad de verificación cuando el probador miente es insignificante, los usuarios deben tener en cuenta que los ZKP no son a prueba de balas.
Además, los algoritmos utilizados en las pruebas de conocimiento cero necesitan intensos recursos computacionales. En algunos tipos de ZKP, la computación intensiva es necesaria porque requieren muchas interacciones entre verificadores y probadores. En otros, los algoritmos son extremadamente intensos desde el punto de vista computacional, lo que podría limitar potencialmente las aplicaciones de las ZKP.
Pensamientos finales
Las pruebas de conocimiento cero están ganando atención rápidamente debido a sus propiedades únicas de preservación de la privacidad y potencial de escalamiento. La creciente aplicación de esta tecnología en blockchain, criptomonedas y DeFi probablemente traerá servicios más innovadores que beneficiarán enormemente a los usuarios. Se espera que las pruebas de conocimiento cero desempeñen un papel crucial en la creación de ecosistemas de DApp que sean más seguros, privados y eficientes.
