¿Pueden las pruebas de conocimiento cero restaurar la confianza en la blockchain?
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Aunque la tecnología blockchain se presentó como una solución segura para intercambiar fondos y realizar operaciones digitales, los últimos años han demostrado lo contrario. Para 2023, el sector de las criptomonedas ha sido testigo de numerosos casos de fraude, intrusiones cibernéticas, robos de identidad y otros problemas relacionados con la seguridad.
Conforme estos problemas se han ido amplificando, las mentes más brillantes del sector de las criptomonedas han estado buscando una solución que se adapte a las expectativas de seguridad de la blockchain. Aunque existen varias teorías propuestas, la metodología de prueba de conocimiento-cero destaca por encima de cualquier otra sugerencia. Exploremos, pues, la naturaleza y el funcionamiento interno de las pruebas ZK y cómo podrían garantizar la seguridad a largo plazo de las redes blockchain.
Datos clave
- La prueba de conocimiento-cero (prueba ZK) es un principio teórico que permite verificar cualquier información sin ver realmente su contenido.
- Las pruebas ZK tienen numerosos beneficios potenciales para la blockchain, ya que podrían minimizar la exposición de los datos y eliminar los puntos de acceso que explotan los atacantes malintencionados.
- Los sistemas de prueba de ZK también ofrecen privacidad para que las personas no revelen su información sensible y son escalables a largo plazo.
¿Qué son las pruebas de conocimiento cero (ZK)?
Inventada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en los años 80, la prueba ZK es una de las formas más seguras de verificar la información sin exponerla a terceros. La prueba ZK es esencial para limitar el acceso a la información, minimizando así la posibilidad de que se produzcan violaciones de datos dentro de cualquier red. Como su nombre indica, las pruebas ZK consisten en demostrar la validez de la información sin conocer su contenido.
Al principio, este concepto puede parecer desconcertante e incluso imposible. Después de todo, ¿cómo puede una persona demostrar que ha verificado cierta información sin mostrar realmente el proceso detallado de verificación? Para visualizar el principio de las pruebas de ZK, veamos un ejemplo simplificado.
¿Cómo funcionan las pruebas ZK?
Supongamos que dos personas desean llevar a cabo un proceso de comprobación ZK. La persona A quiere verificar que la persona B sabe qué color es azul o rojo. La persona A tiene dos esferas, que desde su punto de vista son grises. Sin embargo, la persona B afirma que puede saber qué esfera es azul y cuál es roja. Entonces, ¿cómo puede demostrar la persona B que sabe de qué color es cada esfera? Basta con decirle a la persona A que revuelva las dos esferas sin mostrárselas a la persona B. Cada vez que se realice la prueba, la persona B deberá indicar el color de las dos esferas.
Si se repite varias veces, la probabilidad de adivinar los colores de las esferas por pura suerte pasa a ser astronómicamente baja. Teóricamente, la persona B podría adivinar los colores por simple suerte, pero tras diez aciertos consecutivos, las probabilidades pasan a ser mínimas. Así pues, la persona B demuestra con éxito sus habilidades de percepción de los colores sin transmitir la información a la persona A. De este modo, los datos se verifican sin exponer su contenido a más de una parte.
Las pruebas ZK en blockchain funcionan exactamente igual. Sin embargo, en lugar de los colores de las esferas, los verificadores de la red emplean complejas ecuaciones matemáticas para demostrar la validez de las transacciones. Mientras el probador (prover) resuelve estos problemas matemáticos repetidamente, las partes verificadoras reciben resultados de soluciones consistentes. Si las soluciones son correctas continuamente, el principio de probabilidad vuelve a entrar en acción y la transacción en la blockchain puede considerarse totalmente válida.
Ejemplos y aplicaciones de la prueba de conocimiento cero
Existen numerosas formas de utilizar esta metodología de verificación de vanguardia, ya que la privacidad y la integridad de la información son primordiales en muchos campos. Desde la política y la tecnología hasta las finanzas y el comercio electrónico, un sistema así fortalecería casi cualquier campo en todo el mundo. Las empresas podrían recibir una forma mejorada de gestionar los datos de sus clientes sin poner en peligro su información privada.
Los procedimientos de votación pueden llevarse a cabo sin exponer la identidad de los participantes. Las personas pueden intercambiar mensajes y archivos sin perjudicar la seguridad de sus redes privadas. La lista es interminable. Las pruebas ZK tienen aplicaciones y valores que van mucho más allá de la verificación de transacciones, ya que podrían convertirse en un sistema de seguridad de la información. Sin embargo, en este momento, el principio de las pruebas ZK está todavía en pañales y debe probarse a fondo para demostrar su utilidad a largo plazo.
En la actualidad, existen dos subtipos principales de tecnología de prueba de ZK dentro del sector blockchain: los rollups de ZK y los snarks de ZK.
La metodología snark implica una ausencia total y absoluta de interacción a la hora de comprobar la validez de las transacciones. Varios proyectos están desarrollando sus propios conceptos para crear pruebas de ZK no interactivas en su red, ya que aumentarían drásticamente sus niveles de seguridad.
Por otro lado, los rollups de ZK pueden combinar miles de datos de transacciones en una única transacción de verificación. Esta opción de escalabilidad reduce en gran medida el efecto de saturación de la red y beneficia a casi cualquier red blockchain del mundo.
Los ZK-Snarks y los ZK-Rollups suelen ser lo mismo, ya que las empresas tienden a emplear ambos conceptos para maximizar su seguridad sin sacrificar sus capacidades de escalado. El ejemplo más notable de aplicación de pruebas de ZK en la vida real es el ZkEVM de Polygon, que aboga por la adopción masiva de metodologías de conocimiento-cero. Sin embargo, debido a su naturaleza compleja, las pruebas de ZK se han topado con muchos obstáculos en su camino hacia la popularidad. Además, aún no se ha comprobado la viabilidad de las pruebas de ZK a largo plazo, lo que hace que algunas empresas duden a la hora de implantar esta metodología en sus redes establecidas.
Ventajas de las pruebas ZK para los sistemas blockchain
Como se ha comentado, las pruebas de ZK tienen un largo camino por recorrer antes de convertirse en un nuevo punto de referencia de seguridad para la industria blockchain e incluso más allá de ésta. Sin embargo, ¿merecen la pena las pruebas de ZK? ¿Qué aportan además de una metodología compleja e intrincada que es extremadamente difícil de aplicar? Veamos.
Seguridad y privacidad
En primer lugar, las pruebas de ZK pueden aportar seguridad y privacidad a cualquier red blockchain limitando la exposición de los datos a los participantes activos. Al fin y al cabo, las violaciones de datos no se producen por sí solas y los atacantes necesitan una puerta de entrada para acceder a la red. Reducir al mínimo las interacciones de datos en las redes de blockchain es la mejor manera posible de quitarle oportunidades a los delincuentes cibernéticos.
En cuanto a la privacidad, las pruebas de ZK pueden utilizarse para demostrar su identidad única sin revelar toda la información sensible que rodea a su perfil. Por ejemplo, las personas pueden demostrar su legitimidad a bancos, empresas de corretaje, redes de blockchain y otras entidades sin revelar su información privada.
Fácil de usar
Aunque la adopción de las pruebas de ZK es un reto, su utilización será sumamente sencilla y cómoda para los usuarios. Una vez implantadas, las pruebas de ZK permitirán a los usuarios demostrar su identidad, intercambiar información y realizar transacciones en cuestión de segundos.
Escalabilidad
Por último, la escalabilidad es un aspecto fundamental de las pruebas de ZK, ya que la novedosa tecnología de ZK-rollups puede agrupar miles de transacciones para su verificación. Los ZK-rollups hacen un uso excelente del principio de ZK, utilizando sólo fragmentos de datos para probar la validez de las transacciones. Gracias a sus requisitos mínimos de datos, los ZK-rollups requieren mucho menos tiempo y energía que los métodos convencionales de verificación de datos, como el proof-of-work e incluso el proof-of-stake.
Reflexiones finales: ¿pueden las pruebas de ZK salvar a las criptomonedas?
Con su sólida idea central y su elevada seguridad, el principio de ZK puede potencialmente eliminar o disminuir las preocupaciones siempre presentes en torno a la blockchain. Dado que los usuarios de criptomonedas están cansados de los delitos cibernéticos y los casos de fraude en la industria, es esencial introducir una forma nueva y mejorada de asegurar las transacciones. A pesar de su complejidad, la metodología de las pruebas de ZK podría resolver este problema a largo plazo.
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