Pruebas de conocimiento cero: una intersección entre la verificación de datos y la privacidad

En la presentación a continuación, Laurence Kirk, CEO de Extropy.io, presentó Prueba de conocimiento cero y cómo podría aplicarse a los oráculos, centrándose en los desafíos en la verificación de datos y los estándares de privacidad.

A continuación se presentan los aspectos más destacados de su presentación.

¿Qué es la extropía?

Extropy es una firma de consultoría que ofrece servicios de auditoría y desarrollo de software para tecnologías de contabilidad distribuida y criptografía. La compañía fue fundada en 2015 por Laurence Kirk para hacer que el conocimiento de blockchain esté más fácilmente disponible para todos. En línea con este objetivo, ofrecen muchos tutoriales técnicos gratuitos sobre temas como el desarrollo de contratos inteligentes, pruebas de conocimiento cero, EVM avanzado y aspectos comerciales de Blockchain.

Pruebas de conocimiento cero

Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) aparecieron por primera vez en un artículo del MIT publicado en 1985. Se definió como un método por el cual una parte (el probador) podía probar a otra parte (el verificador) que algo es cierto sin revelar ninguna información privada ( el testigo). El concepto es beneficioso para escenarios en los que la privacidad y la seguridad son esenciales, lo que lo hace perfecto para aplicaciones de cadena de bloques que preservan la privacidad, creando identificadores descentralizados (DID) y soluciones escalables .

Las primeras versiones de ZKP implicaban una interacción repetida entre el probador y el verificador, pero en 1988 se introdujo el ZKP no interactivo . Fue a partir de este avance que se diseñaron el Argumento de conocimiento sucinto no interactivo de conocimiento cero (zk-SNARK) y el Argumento de conocimiento transparente escalable de conocimiento cero (zk-STARK). Ambos métodos son bastante similares, pero los SNARKS son breves, lo que significa que la prueba de conocimiento cero es más pequeña que el testigo y se puede verificar en unos pocos milisegundos. Zcash fue la primera aplicación generalizada de zk-SNARK. Por otro lado, los STARKS requieren una configuración menos compleja. También son escalables y resistentes a los ataques cuánticos.

Identificaciones descentralizadas, credenciales verificables y ZKP

En una encuesta realizada sobre recopilación de datos y privacidad, el 93 % de los estadounidenses consideró importante poder controlar el acceso a sus datos personales. Con estadísticas como esta, no sorprende que haya aumentado la adopción de sistemas de identidad descentralizados (DID).

El sistema de identidad descentralizado consta de cuatro pilares principales: Blockchain, billetera de identidad descentralizada, identificadores y credenciales verificables (VC). Las billeteras de identidad descentralizada son aplicaciones como Civic Pass que permiten a los usuarios crear sus identificadores descentralizados y administrar sus credenciales verificables. Los DID son identificadores alfanuméricos únicos que contienen detalles como clave pública e información de verificación. Por último, las credenciales verificables son credenciales digitales seguras que se utilizan para probar cierta información del usuario. El primer VC tiene que ser emitido por organismos centralizados del mundo real, pero después de esto, los usuarios pueden usar los reclamos contenidos en esa credencial para obtener más VC, que se conectarán a su DID central y se almacenarán en su billetera. La característica más importante de los sistemas DID es que los usuarios, en lugar de los proveedores de la billetera, tienen el control total de sus datos y deciden cómo se comparten y con quién.

En 2018, se formuló un conjunto de leyes de privacidad de datos, el RGPD , para dar a los consumidores europeos más control sobre cómo las empresas manejan y difunden sus datos personales. Una de las estipulaciones era que las cadenas de bloques deberían ser "preservadoras de la privacidad por diseño". La inmutabilidad y la amplia disponibilidad de datos en cadenas de bloques públicas es un desafío obvio para los desarrolladores que luchan por proporcionar datos seguros sin infringir la privacidad de sus usuarios.

Aquí es donde entran las pruebas de conocimiento cero. Los sistemas ZK proporcionan un medio para verificar las afirmaciones sobre la posesión de datos sin exponerlos y esto, a su vez, mejora la privacidad y la seguridad del sistema. Si bien los DID aún no son perfectos, brindan autonomía y seguridad de una manera que no lo hacen los ID centralizados.

Desafíos experimentados en el uso de pruebas de conocimiento cero con oráculos

En primer lugar, algunos enfoques de Oracle requieren hardware específico, como enclaves seguros, para proporcionar un entorno de ejecución confiable (TEE ). Los TEE cuentan con criptografía incorporada que ayuda a verificar la precisión de ciertos cálculos. Además, el anonimato y la falta de participación pueden ser una desventaja al proporcionar datos. Se deben establecer controles para evitar el abuso de poder y castigar a los malos actores en la red. Otra cosa a mejorar es la resistencia contra los ataques de Sybil . El objetivo de un ataque de Sybil es hacerse con el control de una red creando múltiples identidades falsas y usándolas para obtener la mayoría de la influencia. Esto permite que el atacante manipule la red y socave su integridad o reputación.

Abordar estos desafíos

Durante su presentación, Laurence destaca el trabajo que se está realizando para abordar algunos de los desafíos mencionados anteriormente, así como para acelerar aún más las aplicaciones de ZKP. Primero, describe un experimento realizado por el equipo de Extropy utilizando ZK-STARKS para verificar y probar la exactitud de los cálculos de Oracle. El ecosistema de Solana también ha desarrollado pruebas de historial (PoH) , que se centran en ordenar transacciones en cadenas de bloques. El PoH de Solana es un reloj criptográfico que garantiza cuándo se produce una transacción mediante la marca de tiempo de los datos. Las funciones aleatorias verificables ( VRF ) son otro aspecto clave de la criptografía que utiliza ZKP para generar aleatoriedad verificable y a prueba de manipulaciones en la cadena de bloques. Algunos casos de uso que pueden funcionar al combinar VRF con oráculos incluyen loterías de cadena de bloques, distribución justa de NFT y nuevas funciones en el juego, como cajas de botín y programas de recompensas para juegos en cadena.

Además de estos avances tecnológicos, Laurence también menciona algunos protocolos que están trabajando en ciertos aspectos de preservación de la privacidad para proteger o validar sus datos, que incluyen:

• DECO : un protocolo de Oracle que preserva la privacidad y permite que los datos privados de servidores web no modificados se transmitan de forma segura.
• Interep : una capa de identidad anti-Sybil para unir a los usuarios de web2 con Web3.
• Pregonero : un oráculo que proporciona fuentes de datos confidenciales y confiables.
• Tellor : un protocolo de Oracle transparente y sin permiso para obtener cualquier dato en la cadena rápidamente. Obtenga más información sobre Tellor en su charla en BOS22.
• Semáforo : un protocolo que permite a los usuarios de Ethereum probar su membresía sin revelar su identidad original.
• Chainlink 2.0 : una red de Oracle con un enfoque especial en contratos inteligentes híbridos que utilizan datos del mundo real. Obtenga más información sobre Chainlink en su charla en BOS22

Para concluir…

Laurence concluyó la charla señalando que, si bien la integración de ZKP y Oracle sería increíblemente desafiante, también tiene el potencial de permitir muchos casos de uso nuevos y emocionantes. Y expresó optimismo sobre los protocolos que trabajan para lograr ese objetivo. Laurence señaló que las soluciones actuales se centraban en DeFi y finanzas. La prueba definitiva de ZKP y Oracles sería cuando se integren en el sector de la salud.

Blockchain Oracle Summit fue la primera conferencia del mundo que se centró únicamente en el papel crucial de los oráculos en el ecosistema blockchain más grande y sus limitaciones. Oradores destacados de todo el mundo se reunieron en Berlín para compartir su trabajo y experiencia en la creación y el uso de soluciones de Oracle.

Obtenga más información sobre la extropía:

Sitio web de extropía
Extropía Github
Extropía Youtube
Extropía Twitter
Twitter de Laurence Kirk