Este artículo es una colaboración comunitaria. El autor es Kenny Li, cofundador de Manta Network, un protocolo de Capa 1 de privacidad programable con tecnología Zero-Knowledge Proof.
Resumen
Zero-Knowledge Proof (ZKP) es una tecnología criptográfica que permite que se verifique la veracidad de una pieza de información sin tener que revelar la propia información. Se ha convertido en una tecnología de creciente importancia en el ámbito de la blockchain, las criptomonedas y las finanzas descentralizadas (DeFi), con el fin de mejorar la privacidad y la seguridad.
Muchos proyectos DeFi ya usan las ZKP para brindar a los usuarios una mejor privacidad y seguridad en los servicios, como la solicitud y concesión de préstamos y el trading. Una serie de blockchains de Capa 1 están agregando roll-ups basados en ZKP o zkEVM. Se espera que las Zero-Knowledge Proofs jueguen un papel cada vez más crucial en el mundo de las blockchains y Web3, ya que aumenta la expectativa de que sus aplicaciones se adopten de manera más amplia.
¿Cómo funciona una Zero-Knowledge Proof?
Una Zero-Knowledge Proof es un método mediante el cual una parte (el probador) puede demostrar a otra parte (el verificador) que una afirmación es verdadera sin tener revelar ninguna información adicional. Esto es especialmente útil cuando la información es confidencial y el probador no quiere que el verificador acceda a ella.
El probador brinda una prueba matemática que solo él puede generar, y el verificador puede usar esta prueba para verificar la veracidad de la afirmación. Sin embargo, no pueden usar la prueba para reconstruir la información original.
Imagina un túnel con dos entradas, A y B. Hay una puerta bloqueada con un código secreto que impide el paso y evita que las personas atraviesen el túnel de un extremo a otro, o sea, de A a B. Tú sabes el código secreto y quieres vendérselo a la Sra. X, que quiere atravesar el túnel.
Quieres que ella pague por adelantado antes de revelarle el código, pero ella quiere que demuestres que realmente tienes el código. En este caso, ella puede comprobarlo parándose frente al túnel y viéndote entrar por un lado y salir por el otro. De esta manera, ella estará satisfecha de que realmente conoces el código secreto.
¿Por qué usar las Zero-Knowledge Proofs?
La popularidad de las Zero-Knowledge Proofs en el ámbito de blockchains y criptomonedas está impulsada por la creciente demanda de privacidad y seguridad en las transacciones digitales. Con el auge de la tecnología blockchain y las criptomonedas, también aumentó la necesidad de encontrar una manera de verificar las transacciones sin revelar información sensible. La tecnología ZKP cubre esta necesidad.
En los últimos años, las Zero-Knowledge Proofs han generado una mayor atención e interés: se lanzaron muchos protocolos que las utilizan y se desarrollaron muchos roll-ups con tecnología ZKP. En la conferencia DevCon 2022, se vio un indicio claro de la popularidad de las Zero-Knowledge Proofs, ya que más del 20% de las charlas fueron sobre esta tecnología.
Desarrollos clave
Un desarrollo clave de las Zero-Knowledge Proofs es el aumento del uso de zk-Snark, un tipo específico de ZKP. zk-Snark tuvo una adopción amplia en varias aplicaciones DeFi, como las transacciones de tokens privados y la solicitud y concesión de préstamos blindados. Otro gran desarrollo de las Zero-Knowledge Proofs es el mayor enfoque en la escalabilidad y el rendimiento de los zkRoll-ups.
Zk-Snark
zk-Snark, "zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge" o argumento sucinto no interactivo de conocimiento cero, son un tipo específico de Zero-Knowledge Proof que permite que se verifique una afirmación sin revelar ninguna información sobre la afirmación en sí.
Las zk-Snark ya se han usado en aplicaciones como Zcash y el sistema de pago basado en blockchain de JP Morgan Chase. También se utilizó como una manera de autenticar clientes en servidores de manera segura.
ZK-rollups
Los ZK-rollups son una solución de escalabilidad para redes blockchain que facilitan el batching (procesamiento en lotes) de múltiples transacciones en una sola transacción más grande que se registra en la blockchain. Por ejemplo, en 2022, BNB Chain lanzó su testnet zkBNB construida sobre la arquitectura ZK-rollup.
zkBNB puede agrupar cientos de transacciones en un único lote fuera de la cadena y generar un prueba criptográfica para comprobar la validez de todas las transacciones. Los ZK-rollups brindan un equilibrio entre la escalabilidad y la seguridad, y son adecuados para las configuraciones de alta escala y baja latencia.
Casos de uso para las Zero-Knowledge Proofs
Las Zero-Knowledge Proofs ofrecen muchos casos de uso, algunos de los cuales ya se han llevado a cabo, y otros se espera que se vuelvan realidad en el futuro. Estos son algunos de los principales casos de uso:
Verificación de la identidad digital
Las Zero-Knowledge Proofs se pueden usar para verificar las identidades de los usuarios sin revelar ninguna información personal sensible, lo que puede ser útil en aplicaciones como los sistemas de voto digital, en los que las identidades de los votantes se deben verificar sin comprometer su anonimato.
Transacciones con preservación de la privacidad
Uno de los casos de uso más populares de las Zero-Knowledge Proofs en cripto es permitir transacciones con preservación de la privacidad. Por ejemplo, la aplicación descentralizada (DApp) MantaPay de Manta Network utiliza las ZKP para permitir a los usuarios realizar transacciones en el exchange descentralizado (DEX) sin revelar sus identidades ni los detalles de las transacciones. Esto permite a los usuarios mantener su privacidad sin dejar de usar la plataforma para realizar transacciones.
Transacciones blindadas
Zcash es una criptomoneda que utiliza las Zero-Knowledge Proofs para permitir transacciones blindadas. En este tipo de transacciones, las direcciones del remitente y el destinatario, así como los montos, se ocultan de la blockchain pública, lo que brinda privacidad adicional a los usuarios.
Tokenización y verificación de propiedad
Las Zero-Knowledge Proofs también se pueden usar para tokenizar activos y verificar su prueba de propiedad. Por ejemplo, un bien se puede tokenizar y cualquier parte puede verificar su propiedad sin revelar públicamente ninguna otra información.
Cumplimiento global
Algunos países tienen normativas estrictas en lo que respecta a la recopilación e intercambio de información financiera, lo que puede ser difícil de cumplir para las plataformas descentralizadas. Las Zero-Knowledge Proofs se pueden usar para compartir la información requerida con los reguladores mientras se sigue manteniendo la privacidad respecto a otras partes.
Esto puede ayudar a cerrar la brecha entre las plataformas descentralizadas y las instituciones financieras tradicionales, y hacer que sea más fácil para las DeFi cumplir con la normativa de las diversas jurisdicciones.
El futuro de las Zero-Knowledge Proofs en las blockchains
Es probable que las Zero-Knowledge Proofs aporten nuevas innovaciones tecnológicas en el futuro. Estos son algunos desarrollos futuros relacionados con ZKP a los que vale la pena prestar atención:
Capas de privacidad cross-chain
A medida que los ecosistemas de blockchain y DeFi siguen creciendo y evolucionando, se genera una necesidad creciente de interoperabilidad entre las diferentes redes de blockchain. Las capas de privacidad cross-chain permitirán que las transacciones se lleven a cabo en diferentes redes blockchain al tiempo que se preserva la privacidad de las partes involucradas.
zk-Stark
Otra área que se debe observar es el mayor uso de zk-Stark (zero-knowledge scalable transparent argument of knowledge, argumentos de conocimiento transparentes y escalables de conocimiento cero), un tipo más nuevo de Zero-Knowledge Proof que se considera más eficiente y segura que zk-Snark. Otra ventaja de zk-Stark sobre zk-Snark es que la primera realiza la verificación más rápidamente y no requiere una configuración basada en la confianza.
Kits de herramientas fáciles de usar
La tecnología Zero-Knowledge Proof puede ser compleja y no todo equipo de desarrollo tiene la experiencia en esta área en particular de la criptografía. Los kits de herramientas fáciles de usar de ZKP pueden ayudar con este inconveniente y hacer que sea más fácil para los desarrolladores de diferentes contextos utilizar la tecnología.
Limitaciones de las Zero-Knowledge Proofs
Las Zero-Knowledge Proofs representan un método único de verificar la veracidad de la información mientras se preserva la privacidad, pero no brindan una garantía del 100%. Si bien la probabilidad de que se produzca una verificación cuando el probador está mintiendo es ínfima, los usuarios deben ser conscientes de que las ZKP no son infalibles.
Además, los algoritmos utilizados por las Zero-Knowledge Proofs necesitan recursos informáticos intensos. En algunos tipos de ZKP, la computación intensiva es necesaria porque requieren muchas interacciones entre verificadores y probadores. En otras, los algoritmos son extremadamente intensos desde el punto de vista informático, lo que podría limitar las aplicaciones de las ZKP.
Conclusiones
Las Zero-Knowledge Proofs rápidamente están ganando atención por sus propiedades únicas de preservación de la privacidad y potencial de escalabilidad. Es probable que la creciente aplicación de esta tecnología en los ámbitos de blockchain, criptomonedas y DeFi traiga más servicios innovadores que beneficien enormemente a los usuarios. Se espera que las Zero-Knowledge Proofs jueguen un papel crucial en la creación de ecosistemas DApp que sean más seguros, privados y eficientes.