Prueba de conocimiento cero: ZKP (prueba de conocimiento cero) está cambiando la forma en que protegemos los datos en blockchain, brindando mayor seguridad y privacidad.

La prueba de conocimiento cero (ZKP) es un concepto importante en la criptografía moderna. Los ZKP permiten que una parte (el probador) demuestre que una afirmación es cierta ante otra parte (el verificador) sin revelar ninguna información que no sea la veracidad de la afirmación. Este principio supone un gran avance en la protección de la información personal y las transacciones en blockchain.

Los principios de la ZKP incluyen tres elementos principales: integridad, corrección y no divulgación. La integridad garantiza que si la afirmación es verdadera, el verificador siempre aceptará la prueba. La exactitud garantiza que si la afirmación es falsa, ninguna evidencia convencerá al verificador. Finalmente, la no divulgación garantiza que el verificador no sepa nada más que la exactitud de la declaración.

Tipos de ZKP

Hay dos tipos principales de ZKP: prueba interactiva y prueba no interactiva. Las pruebas interactivas requieren múltiples intercambios entre el probador y el verificador, mientras que las pruebas no interactivas no requieren interacción una vez generada la prueba.

Las pruebas interactivas requieren una serie de intercambios entre el probador y el verificador. Durante este proceso, el verificador emite desafíos para que el probador los responda. Si el probador puede superar todos los desafíos correctamente, el verificador creerá que la afirmación es verdadera sin revelar más información.

Por ejemplo, imagine que necesita demostrar que conoce la contraseña de una caja fuerte sin revelarla. Le pedirá al verificador que le presente desafíos aleatorios relacionados con la apertura de la caja fuerte y realizará los pasos de prueba sin revelar nunca la contraseña. Sin embargo, estas pruebas interactivas rara vez se utilizan en los sistemas blockchain porque son ineficientes y requieren que dos partes estén en línea al mismo tiempo.

Los zk-SNARK (Argumentos de conocimiento sucintos no interactivos) son un tipo de ZKP no interactivo. zk-SNARKs le permite demostrar que posee cierta información sin revelar detalles sobre esa información. En la cadena de bloques Ethereum, los zk-SNARK son útiles para contratos inteligentes que protegen la privacidad. ZCash también utiliza zk-SNARK para verificar transacciones anónimas, asegurando que no se revele ninguna información sobre el remitente, el destinatario o el monto.

zk-STARKs (Argumentos de conocimiento transparentes escalables) funciona de manera similar a zk-SNARKs pero está diseñado para escalar grandes cálculos. Debido a sus beneficios de transparencia y escalabilidad, zk-STARKs es compatible con muchas aplicaciones blockchain diferentes.

Las pruebas de balas demuestran que un valor está dentro de un rango específico sin revelar ese valor. Mediante el uso de conceptos matemáticos avanzados, las pruebas antibalas pueden reducir el tamaño de las pruebas, reduciendo así el tamaño de la transacción y el tiempo de verificación. Monero utiliza dispositivos a prueba de balas para mejorar la privacidad y el rendimiento de las transacciones de criptomonedas.

Aplicación de ZKP en blockchain

Las aplicaciones de ZKP en blockchain son diversas, desde asegurar transacciones hasta garantizar la privacidad en la votación y la transparencia en la cadena de suministro. Las soluciones de capa 2 en Ethereum también utilizan ZKP para mejorar la escalabilidad y la seguridad.

Los Zk-rollups son soluciones de escalamiento de capa 2 que agrupan datos de transacciones fuera de la cadena en una prueba criptográfica y luego usan ZKP para publicar la validez de la transacción en la red principal de Ethereum como datos de llamada. Dado que las transacciones se publican en la red principal de forma agregada, normalmente ocupan menos espacio, lo que reduce la carga computacional de Ethereum. Los zk-rollups populares incluyen ZkSync y Loopring.

Zk-Plasma es una variante de la red Plasma que utiliza ZKP para crear una cadena lateral que preserva la privacidad en Ethereum. En lugar de verificar todos los datos en la red principal, los usuarios pueden verificar las transacciones en la cadena lateral y luego usar ZKP para publicar su validez en Ethereum.

Intercambios descentralizados (DEX): ZKP puede admitir el comercio de múltiples activos sin revelar el historial comercial, las estrategias o los saldos de las cuentas de los usuarios. Esto ayuda a proteger la privacidad y seguridad de los participantes que operan en intercambios descentralizados.

Seguridad de las transacciones: ZKP permite que las transacciones en blockchain se realicen de forma privada sin revelar detalles. Esto es especialmente importante para las transacciones de criptomonedas, donde la privacidad es clave.

Votación segura: ZKP se puede utilizar para garantizar que los votos se cuenten con precisión sin revelar las elecciones de los votantes individuales. Esto da como resultado un sistema de votación más transparente y seguro.

Transparencia de la cadena de suministro: en la cadena de suministro, ZKP se puede utilizar para demostrar el origen y la integridad del producto sin revelar información confidencial sobre proveedores o procesos de fabricación.

Retos y futuro de ZKP

Aunque las ZKP ofrecen muchos beneficios, también enfrentan algunos desafíos. Las altas exigencias computacionales son una de las principales barreras, ya que los algoritmos ZKP requieren una gran potencia de procesamiento. La complejidad de la configuración y garantizar la compatibilidad entre diferentes sistemas también son desafíos que deben abordarse.

Sin embargo, el potencial de ZKP para mejorar la seguridad y privacidad de blockchain es enorme. La investigación y el desarrollo continúan para mejorar el rendimiento y reducir los costos de ZKP. En el futuro, podremos ver que ZKP se aplique más ampliamente en sistemas financieros, contratos inteligentes y muchos otros campos.

Zero-Knowledge Proof es una poderosa herramienta para proteger datos y transacciones en blockchain. A pesar de enfrentar muchos desafíos, ZKP está abriendo nuevas oportunidades para mejorar la seguridad y la privacidad en la era digital.