Una tecnología clave que impulsa la privacidad en blockchain
La privacidad se ha convertido en uno de los desafíos más importantes en los sistemas digitales. Desde las aplicaciones de mensajería hasta las finanzas descentralizadas, los usuarios exigen un mayor control sobre sus datos. En blockchain, donde la transparencia es parte integral del sistema, esto genera tensión. ¿Cómo se puede probar la validez de algo sin revelar la información real? Aquí es donde entran en juego las pruebas de conocimiento cero.
Las pruebas de conocimiento cero, o ZKP, ofrecen una forma de confirmar la veracidad de algo sin revelar ningún detalle. Se utilizan en criptomonedas centradas en la privacidad, identidad descentralizada y las soluciones de escalado que impulsan la próxima generación de Ethereum.
¿Qué son las pruebas de conocimiento cero?
Una prueba de conocimiento cero es un método criptográfico que permite a una parte, llamada el probador, demostrar a otra parte, el verificador, que una afirmación es verdadera sin revelar por qué es verdadera ni qué datos la respaldan.
Piénsalo así: quieres demostrar que conoces una contraseña sin mostrar la contraseña real. O demostrar que eres mayor de 18 años sin mostrar tu fecha de nacimiento. Las pruebas de conocimiento cero lo hacen posible.
El concepto proviene de la investigación académica en criptografía de la década de 1980, pero solo recientemente se ha vuelto lo suficientemente práctico para su uso en el mundo real.
Cómo funcionan las pruebas de conocimiento cero
Cada prueba de conocimiento cero (ZKP) tiene dos funciones: el probador posee el secreto o la información que se debe verificar. El verificador es quien quiere convencerse de que el que prueba dice la verdad.
Un protocolo ZKP debe cumplir tres condiciones
Integridad
Si la afirmación es verdadera y ambas partes siguen el protocolo honestamente, el verificador estará convencido
Solidez
Si la afirmación es falsa, ningún probador deshonesto debería poder engañar al verificador
Conocimiento cero
El verificador no debería aprender nada más que el hecho de que la afirmación es verdadera
Una analogía común es la Cueva de Alí Babá. Imaginemos una cueva circular con una puerta cerrada en el centro. El verificador afirma conocer la palabra secreta que abre la puerta. Para demostrarlo, entra en la cueva mientras el verificador espera afuera. Luego, el verificador le pide que regrese por el camino izquierdo o derecho. Si el verificador realmente conoce la palabra, siempre puede obedecer, sin importar el camino que elija el verificador. Repita esto suficientes veces y el verificador se sentirá seguro de que el probador conoce el secreto, sin siquiera escuchar la palabra.
Tipos de pruebas de conocimiento cero
Existen diferentes tipos de pruebas de conocimiento cero según cómo se construyan y para qué se utilicen
Pruebas de conocimiento cero interactivas
Estas requieren comunicación en tiempo real entre el probador y el verificador, a menudo en múltiples rondas
Pruebas de conocimiento cero no interactivas Pruebas
Permiten al probador generar una prueba que cualquiera puede verificar posteriormente, mediante aleatoriedad compartida o un proceso de configuración.
zk-SNARKs
Son pruebas pequeñas y rápidas que se verifican rápidamente. Se usan ampliamente en monedas de privacidad como Zcash y en soluciones de capa 2 de Ethereum. SNARK significa argumento de conocimiento sucinto y no interactivo.
zk-STARKs
Son una versión más reciente, más transparente y no requieren una configuración de confianza. Las STARK son escalables, eficientes y resistentes a la computación cuántica.
Dónde se utilizan las pruebas de conocimiento cero
Las ZKP ya están teniendo un gran impacto en las aplicaciones blockchain y Web3.
Privacidad en blockchain
Zcash utiliza pruebas de conocimiento cero para ocultar los montos y direcciones de las transacciones, a la vez que demuestra su validez.
Escalabilidad en Ethereum
zk-Rollups como zkSync y Polygon zkEVM agrupa miles de transacciones en una sola y luego usa un ZKP para comprobar que todo es válido. Esto reduce los costos de gas y la carga de la red.
Verificación de identidad
Puedes comprobar que eres ciudadano o mayor de edad sin revelar tu nombre, número de identificación ni fecha de nacimiento. Las pruebas de conocimiento cero ayudan a construir sistemas de identidad que preservan la privacidad
Autenticación
Los sistemas de inicio de sesión pueden confirmar sus derechos de acceso sin transmitir contraseñas ni datos personales
Votación
Las pruebas de conocimiento cero pueden garantizar que un voto fue válido y contado sin exponer quién lo emitió o qué eligió
Beneficios de las pruebas de conocimiento cero
Privacidad
Puede probar que algo es cierto sin revelar información personal Información
Seguridad
Dado que no se comparten datos sensibles, existe menos riesgo de que se filtren o utilicen indebidamente.
Eficiencia
Las ZKP pueden comprimir cálculos complejos en una pequeña prueba que se verifica rápidamente. Esto es esencial para escalar sistemas blockchain.
Minimización de la confianza
Las ZKP permiten la verificación sin necesidad de una autoridad central ni de un tercero. Esto se alinea con los valores fundamentales de la descentralización.
Desafíos y limitaciones
Si bien las ZKP son potentes, aún se encuentran en una etapa temprana de adopción y presentan algunos obstáculos.
Complejidad
Requieren técnicas criptográficas avanzadas que no siempre son fáciles de implementar correctamente.
Costo computacional
Algunos tipos de pruebas requieren mucho tiempo y recursos para generarse y verificarse, aunque esto está mejorando rápidamente.
Configuración de confianza
Algunos sistemas como zk-SNARKs dependen de una configuración inicial de confianza. Si se ve comprometida, podría afectar la seguridad de todo el sistema.
Adopción
Muchos usuarios y desarrolladores aún desconocen el funcionamiento de las ZKP, y pocas herramientas son fáciles de usar para principiantes.
Pruebas de conocimiento cero en la Web3 y el futuro
La tecnología de conocimiento cero se está convirtiendo rápidamente en parte de la infraestructura principal de la Web3. Ethereum lidera el cambio con zk-Rollups como zkSync, Scroll y zkEVM de Polygon. Los sistemas de identidad descentralizados están integrando ZKP para que los inicios de sesión sean más seguros y menos invasivos. Se están diseñando nuevos protocolos con arquitecturas nativas de ZK para garantizar el cumplimiento normativo, la privacidad y el rendimiento. Las zk-STARK ofrecen una vía de actualización a largo plazo para proyectos preocupados por la seguridad cuántica. En los próximos años, las pruebas de conocimiento cero podrían volverse tan comunes en el mundo de las criptomonedas como lo son hoy las firmas digitales. Nos permiten superar el dilema entre transparencia y privacidad, brindando a los usuarios confianza y control al mismo tiempo.
