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Guía Para las Pruebas de Conocimiento Cero, la Clave detrás de Worldcoin

04 Ag., 2023
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Una prueba de conocimiento cero, o ZKP, es un método para verificar la veracidad de cierta información (por ejemplo, una transacción) a otra parte sin revelar ningún detalle sobre la información en sí. En este protocolo cripto una persona, conocida como el "tirador de pruebas", debe demostrar su afirmación a otra persona, conocida como el "verificador". Piensa en ello como en la capacidad de demostrar que conoces tu contraseña sin revelar la palabra en sí o para qué la utilizas.

La mayoría de las pruebas en nuestra vida diaria requieren la presentación de cierta información personal, como los datos de la tarjeta de crédito o un número de identificación. Esta información personal puede ser empleada con fines inadecuados por agentes del mal, así como también robada por malware. Cuando atendemos a los riesgos como el robo de identidad y la IA de apariencia humana que puede suplantar la voz y los patrones de escritura de una persona, las pruebas de conocimiento cero se están convirtiendo en una parte cada más importante de los sistemas de verificación modernos.

Si bien la idea de un ZKP ha sido un concepto conocido en criptografía desde la década de 1980, recientemente se ha convertido en el centro de atención debido a su papel en el mundo de las criptomonedas. Es decir, en un ecosistema cripto y fintech cada vez más conectado, ¿cómo mantenemos el compromiso con la privacidad y el anonimato del usuario que fue la piedra angular de la ideología cripto? Proyectos cripto ambiciosos como Worldcoin, que aspira a crear un sistema de identificación digital mundial para los usuarios, aprovechan las pruebas de conocimiento cero para proteger la privacidad y al mismo tiempo verifican los usuarios, las reclamaciones y las transacciones.

¿Qué es una prueba de conocimiento cero?

Para cumplir el papel de un proceso de verificación efectivo que también protege los datos, una prueba de conocimiento cero debe ser:

  1. Completa: el verificador aceptará la prueba siempre que la afirmación sea cierta y ambas partes sigan el protocolo.
  2. Segura: si la declaración es falsa, debería ser casi imposible convencer al verificador de que es verdadera.
  3. Conocimiento cero: el verificador no debe conocer ni descubrir ninguna información excepto la veracidad de la afirmación.

¿Cómo funcionan las pruebas de conocimiento cero?

Un ZKP le permite al probador o tirador de pruebas convencer a un verificador de la veracidad de una declaración sin revelar cuál es realmente la afirmación. En su forma más básica, esto implica múltiples rondas de interacción entre el probador y el verificador, en las que el último interroga al primero, haciendo preguntas sobre información relacionada pero sin revelar los datos secretos hasta que estén satisfechos. Pero hay diferentes tipos de ZKP que pueden funcionar de otras maneras.

Tipos de pruebas de conocimiento cero

Hay varios tipos de ZKP que utilizan diferentes formas de proteger y verificar las declaraciones.

  • Una  prueba interactiva de conocimiento cero requiere que el probador y el verificador se comuniquen activamente para completar el proceso, normalmente en un formato de compromiso-desafío-respuesta conocido como protocolo sigma .
  • Una prueba de conocimiento cero no interactiva proporciona una forma de que el verificador complete la prueba en un solo paso.
  • Una prueba estadística de conocimiento cero ofrece solidez computacional con una pequeña probabilidad de error. 
  • Una prueba de conocimiento cero de prueba de conocimiento (PoK) requiere que el probador demuestre que posee conocimiento específico sobre la afirmación.
  • Una prueba de conocimiento cero a prueba de balas es un protocolo rápido y avanzado para conjuntos de gran valor.
  • Un ZK-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) utiliza una clave compartida y una "configuración de confianza" (los participantes aportan valores aleatorios).
  • Un ZK-STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge) es una versión sin confianza y más escalable que la anterior, aunque con mayores gastos generales de energía.

¿Por qué necesitamos pruebas de conocimiento cero?

Los ZKP son valiosos como una forma de realizar verificaciones a la par que se preservan los aspectos de privacidad y seguridad. Las transacciones con tarjetas de crédito, por ejemplo, están sujetas a vigilancia por parte de instituciones financieras y gobiernos. Si bien esto se hace para combatir el crimen, también pone a los ciudadanos comunes en riesgo de perder sus datos o ser espiados.

Las criptomonedas ofrecen la promesa de un sistema financiero entre pares más privado y descentralizado, y los ZKP juegan un papel crucial en esto al permitir que las transacciones sigan siendo anónimas y privadas aun cuando sean verificadas. Las criptomonedas centradas en la privacidad, como Zcash (ZEC), han estado usando ZKP durante años, y las entradas más recientes al mercado, como Worldcoin (WLD), también usan ZKP para la autenticación.

Además de en la esfera cripto, ZKP también se usa en:

  • Sistemas de autentificación: ya sea online o para redes empresariales para brindar un mayor nivel de seguridad.
  • Sistemas de votación electrónica: permiten a los votantes emitir sus votos sin revelar por quién o por qué votaron.
  • Transferencia de datos: los datos confidenciales (por ejemplo, información de salud, secretos de la empresa o del gobierno) se pueden verificar y autentificar de forma segura mediante ZKP.
  • CBDC: para auditar de forma segura las transacciones financieras y preservar la privacidad del usuario.

Pruebas de conocimiento cero en blockchain

Los ZKP son un elemento popular en las plataformas de blockchain, aunque diferentes proyectos prefieren diferentes tipos de ZKP, equilibrando la seguridad, la escalabilidad y la compatibilidad. Ethereum (ETH), por ejemplo, utiliza ZKP en sus rollups para aumentar la escalabilidad y la compatibilidad entre cadenas.

Worldcoin, que generó tanto entusiasmo como algunas cejas escépticas entre la comunidad cripto con su concepto de identificación digital para transacciones internacionales, identificó correctamente a los ZKP como la única forma de proteger la privacidad del usuario, la seguridad de los datos y la auditoría segura en tal escenario.

Básicamente, cualquier proyecto de blockchain que se tome en serio la privacidad, la confidencialidad y la seguridad utilizará algún tipo de ZKP.

¿Cuáles son las desventajas de las pruebas de conocimiento cero?

Al igual que otras operaciones en la cadena de bloques, los ZKP pueden consumir importantes recursos informáticos, especialmente en el caso de pruebas complejas. Este esfuerzo computacional puede ralentizar los procesos en la blockchain o aumentar el consumo de energía, lo que agrava el clásico problema de escalabilidad que afecta a las criptomonedas. También requieren capacitación especializada en los conocimientos informáticos y criptográficos apropiados que deberán ser aplicados, por lo que es posible que muchas empresas simplemente no tengan acceso a los expertos que necesitan para implementar ZKP.

Otros críticos de los ZKP han señalado que un alto nivel de privacidad también puede facilitar que los delincuentes se escondan de las autoridades. Para los proyectos de blockchain que buscan cooperar con gobiernos e instituciones financieras, esto puede ser un obstáculo importante.

En última instancia, usar o no ZKP y cuáles usar depende del compromiso de blockchain con la privacidad por encima de otras preocupaciones. Si usas blockchain para transacciones y valoras el anonimato, es bueno tener en cuenta los ZKP al elegir tu criptomoneda preferida.

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