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La prueba de conocimiento cero -ZKP, por sus siglas en inglés – es la próxima gran evolución para el blockchain y Web3. Una encuesta reciente revela cómo los adoptantes están usando ZKP ahora y qué esperar en el futuro.
Por Mateo Tyson | Original de IDGN
La era de la información continúa desarrollándose a trompicones y el auge de blockchain se encuentra entre las tendencias actuales más convincentes.
Resulta que la criptografía de clave pública – una tecnología estable desde hace mucho tiempo – estaba latente con posibilidades por descubrir.
El Blockchain es una reinvención de la tecnología de comunicación segura.
Cuando las historias de Internet y blockchain encajen, miraremos hacia atrás y veremos una marea creciente de modos de interacción en línea cada vez más sofisticados.
La prueba de conocimiento cero es un jugador clave en la tecnología blockchain.
A medida que esta se comprende mejor, se descubren casos de uso inesperados y se desarrollan nuevas herramientas.
Como resultado, es probable que ZKP se convierta en un componente de muchas aplicaciones e industrias.
Podemos consultar la investigación realizada por la Fundación Mina para obtener pistas sobre hacia dónde se dirige.
Web3 y blockchain
Algunos podrían verse tentados a ver a la Web3 como una rama curiosa de la TI convencional, pero eso es engañoso.
Se entiende mejor como un área clave en la evolución de lo que podemos hacer con TI.
La Web3 no reemplaza a la TI convencional; es su vanguardia.
ZKP es teoría de la complejidad aplicada
Al más alto nivel, ZKP le permite demostrar que sabe algo sin revelar lo que sabe. Esto tiene implicaciones obvias para la privacidad, pero también es fundamental para la escalabilidad.
Cuando usamos una prueba de conocimiento cero para un cálculo costoso, generalmente podemos demostrar la prueba nuevamente sin la sobrecarga de más cálculos.
En cierto sentido, las pruebas de conocimiento cero son una elaboración natural de las tendencias en la teoría de la complejidad y la criptografía.
Gran parte de la criptografía moderna (del tipo asimétrico) depende de la teoría de la complejidad porque la seguridad asimétrica se basa en el uso de funciones que son factibles en una forma pero no en otra.
De ello se deduce que la gran barrera para entender ZKP son las matemáticas.
Con los cálculos por delante
Afortunadamente, es posible entender conceptualmente cómo funcionan las pruebas de conocimiento cero sin saber necesariamente qué es un residuo cuadrático.
Para aquellos de nosotros que nos importa, un residuo cuadrático de y, para un valor z es:. Este concepto bastante esotérico se utilizó en uno de los documentos originales de conocimiento cero.
Gran parte de la criptografía se basa en explorar los límites de las matemáticas (especialmente la factorización y módulos) en busca de propiedades útiles.
Encapsular los cálculos matemáticos complejos de ZKP en bibliotecas que sean fáciles de usar será clave para una adopción generalizada.
Podemos hacer una gran cantidad de cosas interesantes con estas funciones unidireccionales.
En particular, podemos establecer secretos compartidos en redes abiertas, una capacidad sobre la que se basan las comunicaciones seguras modernas.
El conocimiento cero hace la pregunta: ¿podemos usar tipos similares de computación inteligente para probar algo mientras mantenemos la información oculta? La respuesta es sí.
Aplicaciones y protocolos de pruebas de conocimiento cero
Las pruebas prácticas de conocimiento cero actuales se basan en demostrar que se ha producido un cálculo determinado.
Protocolos como ZK-SNARK y ZK-STARK son dos ejemplos destacados que empaquetan esta prueba en un formato digerible.
Una vez que tenga capacidades de ZKP, puede afirmar que algo es cierto y otros pueden aceptarlo con un alto grado de probabilidad. Es una forma de prueba probabilística.
Tales pruebas implican complejidad, lo que se suma al desafío de garantizar que sean resistentes a los ataques. Como resultado, los avances en el campo son lentos.
Sin embargo, las pruebas de conocimiento cero continúan creciendo en poder y hoy en día son capaces de demostrar muchas afirmaciones en un formato relativamente compacto.
Ampliar los tipos de cosas que se pueden probar y la variedad de sistemas en los que se pueden integrar son áreas clave de investigación.
Otra área es hacer que la implementación sea lo más simple posible.
ZKP y el futuro de blockchain
La Fundación Mina ha realizado una investigación interesante sobre la importancia de ZKP en la industria de blockchain.
Esta investigación encuestó a los usuarios y desarrolladores de blockchain sobre estas pruebas en su industria.
La privacidad y el rendimiento fueron los dos principales impulsores de la adopción de ZKP.
Un poco más del 30% de los encuestados identificaron la privacidad como el caso de uso más destacado para las prueba de conocimiento cero.
Cada vez que un intercambio entre partes requiere demostrar que algo es cierto y se puede diseñar una prueba de conocimiento cero para hacerlo, aumenta la privacidad.
Esto no es sencillo ni fácil dado que tanto las pruebas en sí como su integración con los protocolos de comunicación son difíciles. Sin embargo, la privacidad es un factor importante para ZKP.
Puede llegar un día en que las pruebas críticas, como la prueba de la ciudadanía, se realicen a través de esta tecnología.
Evan Shapiro, director ejecutivo y fundador de la Fundación Mina, se refirió a la privacidad cuando nos dijo que han visto muchas mejoras de escalabilidad de ZK, especialmente para Ethereum
Por ello estima las aplicaciones de privacidad programables de ZK se convertirán en un enfoque dominante para los desarrolladores en 2023.
Agregó que está:
“Particularmente entusiasmado con zkIdentity y el potencial de las aplicaciones DeFi para usar ZK,asi como para habilitar los procesos de cumplimiento de KYC [conozca a su cliente] sin recopilar y almacenar datos confidenciales del usuario”.
En términos más generales, ZKP puede:
- Habilitar sistemas más seguros que exponen menos información en sus actividades
- Lo que significa menos posibilidades de que la información sea explotada con fines nefastos.
La rivacidsd no es opcional
Un hallazgo interesante de la investigación es que la información financiera está a la vanguardia de los datos que los usuarios esperan mantener en privado con ZKP (54,5 %).
Quizás esto no sea sorprendente, pero considérelo junto con el hallazgo sobre de quién quieren mantener la privacidad los usuarios. Los gobiernos superan esto enq 48,5%.
La pasión por ocultar la información financiera a los ojos del gobierno no ha pasado desapercibida para los funcionarios fiscales.
Al mismo tiempo, preferir revelar poco al gobierno centralizado mientras paga impuestos legales es el derecho perfectamente legítimo de una ciudadanía libre.
Los sistemas ZKP podrían permitir precisamente ese tipo de sistema fiscal.
Demostrar lo que debe sin divulgar nada más podría ser un caso de uso de conocimiento cero.
Otra área clave es la optimización del rendimiento considerado por el 18,2% de los encuestados como la característica más importante de ZKP.
Esta tecnología puede probar que un cálculo es válido en una forma pequeña y compacta y, por lo tanto, reducir la cantidad de veces que se debe realizar dicho cálculo.
La cadena de bloques MINA utiliza esta función para resumir las transacciones en la blockchain, lo que permite un mejor rendimiento que – en última instancia – equivale a un sistema menos costoso.
El rendimiento transaccional y las tarifas reducidas a menudo se consideran factores críticos en la viabilidad a largo plazo de blockchain.
Cuando se les preguntó acerca de la aplicación más importante de ZKP
- 46% de los encuestados de Mina dijo que tanto la privacidad como la escalabilidad eran importantes
En resumen, es probable que el futuro de blockchain implique contribuciones de ZKP para crear sistemas que sean más seguros y de mayor rendimiento.
Conclusión
La prueba de conocimiento cero está en la frontera de la investigación criptográfica.
Tiene la promesa de mejorar tanto la escalabilidad como la seguridad de los sistemas criptográficos.
Estas mejoras tienen grandes implicaciones para el futuro de blockchain y, por extensión, para el mundo más amplio de la computación distribuida.
Hay mucho trabajo por hacer para:
- Descubrir
- Aplicar la promesa de la prueba de conocimiento cero
- Y ese trabajo está muy avanzado
Es una buena apuesta que ZKP tendrá un impacto significativo en la tecnología de la información en los próximos años.
