Poderão as provas de conhecimento zero restaurar a confiança na cadeia de blocos?
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Embora a tecnologia blockchain tenha sido introduzida como uma solução segura para trocar fundos e conduzir operações digitais, os últimos anos provaram o contrário. A partir de 2023, o cenário criptográfico testemunhou vários casos de fraude, violações cibernéticas, roubo de identidade e outros problemas relacionados à segurança.
À medida que essa questão se torna mais amplificada, as mentes mais brilhantes do nicho de criptografia estão procurando uma solução para se adequar ao ambições de segurança do blockchain. Embora existam várias teorias propostas, a metodologia de prova de conhecimento zero está acima de todas as outras sugestões. Portanto, vamos explorar a natureza e o funcionamento interno das provas ZK e como elas podem garantir a segurança a longo prazo das redes de blockchain.
Principais conclusões
- A prova de conhecimento zero (ZK-proof) é o princípio teórico de verificação de qualquer informação sem ver efetivamente o seu conteúdo.
- As ZK-proofs têm inúmeros benefícios potenciais para a cadeia de blocos, uma vez que podem minimizar a exposição dos dados e eliminar os pontos de violação para atacantes maliciosos.
- As ZK-proofs também proporcionam privacidade para que os indivíduos não divulguem as suas informações sensíveis. Além disso, são escaláveis a longo prazo.
O que significam as provas de conhecimento zero (Zk-Proofs)?
Inventado no Massachusetts Institute of Technology (MIT) na década de 1980, o princípio ZK-proof é uma das formas mais seguras de verificar informações sem expô-las a outras partes. O ZK-proof é essencial para limitar o acesso às informações, minimizando assim a possibilidade de violações de dados em qualquer rede. Como o nome sugere, as provas ZK consistem em provar a validade das informações sem conhecer o seu conteúdo.
No início, este conceito pode parecer desconcertante e até impossível. Afinal, como é que uma única pessoa pode provar que verificou um dado sem mostrar o seu processo de verificação pormenorizado? Para visualizar o princípio ZKP, vamos analisar um exemplo simplificado.
Como é que as ZK-Proofs funcionam?
Suponhamos que dois indivíduos desejam efetuar o processo de prova ZK. O indivíduo A quer verificar se o indivíduo B sabe qual é a cor azul ou vermelha. A pessoa A tem duas bolas, que são cinzentas do seu ponto de vista. No entanto, a pessoa B afirma que consegue saber qual é a bola azul e qual é a vermelha. Então, como é que a pessoa B prova o seu conhecimento neste caso? Pode simplesmente pedir à pessoa A que baralhe as duas bolas sem as mostrar à pessoa B. De cada vez, a pessoa B descreverá as cores das duas bolas.
Se repetido várias vezes, a probabilidade de adivinhar as cores das bolas por mero capricho torna-se astronomicamente reduzida. Teoricamente, a pessoa B ainda pode conseguir, mas mesmo com dez tentativas consecutivas, as hipóteses de pura sorte tornam-se quase nulas. Assim, a pessoa B prova com êxito as suas capacidades de perceção de cores sem transmitir a informação à pessoa A. Deste modo, os dados são verificados sem expor mais do que uma parte ao seu conteúdo.
As ZKPs em blockchain funcionam exatamente assim. No entanto, em vez das cores das bolas, os verificadores da rede utilizam equações matemáticas complexas para provar a validade das transacções. Enquanto o provador resolve estes problemas matemáticos repetidamente, as partes verificadoras recebem resultados de soluções consistentes. Se as soluções estiverem correctas continuamente, o princípio da probabilidade entra novamente em ação e a transação da cadeia de blocos pode ser considerada inteiramente válida.
Exemplos e aplicações da prova de conhecimento zero
Existem inúmeras formas de utilizar esta metodologia de verificação de ponta, uma vez que a privacidade e a integridade da informação são fundamentais em muitos domínios. Desde a política e a tecnologia até às finanças e ao comércio eletrónico, um sistema deste tipo fortaleceria quase todos os domínios a nível mundial. As empresas poderiam receber uma forma melhorada de gerir os dados dos clientes sem pôr em perigo a sua informação privada.
Os procedimentos de votação podem ser efectuados sem expor a identidade dos participantes. As pessoas podem trocar mensagens e ficheiros sem sabotar a segurança das suas redes privadas. A lista continua. O ZKP tem aplicações e valores que vão muito para além da verificação transacional, uma vez que se pode tornar num sistema de segurança da informação. No entanto, neste momento, o princípio ZKP ainda está a dar os primeiros passos e deve ser testado exaustivamente para provar o seu valor a longo prazo.
Atualmente, existem dois subtipos principais de tecnologia ZKP dentro do nicho de blockchain – ZK rollups e ZK snarks.
A metodologia snark implica uma completa e total falta de interatividade na prova da validade das transacções. Vários projectos estão a desenvolver os seus conceitos únicos para criar ZKPs não interactivos na sua rede, uma vez que isso aumentaria drasticamente os seus níveis de segurança.
Em segundo lugar, os rollups ZK podem combinar milhares de dados de transações em uma única transação de verificação. Essa opção de escalabilidade reduz bastante o efeito de saturação da rede e beneficia quase todas as redes de blockchain em todo o mundo.
ZK-Snarks e ZK-Rollups são muitas vezes a mesma coisa, uma vez que as empresas tendem a empregar ambos os conceitos para maximizar a sua segurança sem sacrificar as suas capacidades de escalonamento. O exemplo mais notável de implementação de ZKPs na vida real é o Polygon ZkEVM, que defende a adoção maciça de metodologias de conhecimento zero. No entanto, devido à sua natureza complexa, as ZKP têm enfrentado muitos obstáculos à sua popularidade em massa. Além disso, a viabilidade das ZKP ainda não foi testada a longo prazo, o que faz com que algumas empresas hesitem em implementar esta metodologia nas suas redes estabelecidas.
Benefícios das provas ZK para sistemas de blockchain
Portanto, conforme discutido, as provas ZK têm um longo caminho a percorrer antes de se tornarem uma nova referência de segurança para a indústria de blockchain e até mesmo além dela. No entanto, as provas ZK valem a pena? O que é que oferecem em troca de uma metodologia complexa e intrincada que é extremamente difícil de implementar? Vamos explorar.
Segurança e privacidade
Em primeiro lugar, os ZKPs podem trazer segurança e privacidade a qualquer rede blockchain, limitando a exposição de dados aos participantes ativos. Afinal, as violações de dados não ocorrem por si só e os atacantes maliciosos precisam de uma porta de entrada para aceder à rede. Minimizar as interacções de dados em redes de cadeias de blocos é a melhor forma possível de roubar aos atacantes maliciosos as suas oportunidades.
No que respeita à privacidade, os ZKP podem ser utilizados para provar a sua identidade única sem revelar toda a informação sensível que rodeia o seu perfil. Por exemplo, os indivíduos podem provar sua legitimidade para bancos, corretoras, redes de blockchain e outras entidades sem revelar suas informações privadas.
Facilidade de utilização
Embora a adoção dos ZKP seja um desafio, a sua utilização será extremamente simples e conveniente para os utilizadores. Uma vez implementadas, as ZKP permitirão aos utilizadores provar a sua identidade, trocar informações e efetuar transacções em segundos.
Escalabilidade
Finalmente, a escalabilidade é um aspeto importante das provas ZK, uma vez que a nova tecnologia ZK-rollups pode agrupar milhares de transacções para verificação. Os ZK-rollups fazem um excelente uso do princípio ZK, utilizando apenas fragmentos de dados para provar a validade das transacções. Devido à minimização da necessidade de dados, os ZK-rollups consomem muito menos tempo e energia do que os métodos convencionais de verificação de dados, como proof-of-work e até proof-of-stake.
Pensamentos finais: O ZK-Proof pode salvar a criptografia?
Com sua forte ideia central e segurança elevada, o princípio ZK pode potencialmente eliminar ou diminuir as preocupações sempre presentes com o blockchain. À medida que os utilizadores de criptomoedas se cansam dos crimes cibernéticos e dos casos de fraude na indústria, é essencial introduzir uma forma nova e melhorada de proteger as transacções. Apesar de sua complexidade, a metodologia à prova de ZK poderia resolver esse dilema a longo prazo.
