Una mirada a los casos de uso de Web3 para una prueba de conocimiento cero. ¿Hay algo nuevo que agregar?

23 de febrero de 2023 - Alrededor 9 minutos minutos para leer

Puntos claves:

Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) se están volviendo cada vez más populares en el ecosistema Web3, ya que permiten procesos de autenticación y verificación que preservan la privacidad sin revelar información confidencial.
Algunos de los posibles casos de uso de ZKP en Web3 incluyen finanzas descentralizadas (DeFi), gestión de la cadena de suministro y gestión de identidad digital.
Los ZKP ofrecen ventajas significativas sobre los métodos tradicionales de autenticación y verificación, incluida una seguridad, escalabilidad y privacidad mejoradas. Sin embargo, también plantean desafíos únicos, como la necesidad de procedimientos de configuración confiables y cálculos eficientes.

En 2022, debido al progreso de ZK-Rollups en el campo de Ethereum, Zero-Knowledge Proof se convertirá en la palabra de moda del año en Web3. Algunas personas incluso predicen que el motor de la próxima ronda del mercado alcista será la prueba de conocimiento cero y afirman que la importancia de la prueba de conocimiento cero para Web3 se puede comparar con la introducción del concepto blockchain por parte de Bitcoin y la introducción de tecnologías inteligentes. contratos por Ethereum.

Una mirada a los casos de uso de Web3 para una prueba de conocimiento cero. ¿Hay algo nuevo que agregar?

¿Por qué la prueba de conocimiento cero tiene un potencial de desarrollo tan fuerte? Esto puede comenzar con el desarrollo de Web3. Web3 tiene como objetivo transferir la propiedad de la red a sus usuarios a través de una red descentralizada. Sin embargo, en la actualidad, Web3 parece aportar sólo valores centrados en el usuario. Todavía quedan muchos problemas por resolver antes de que su visión se haga realidad. La privacidad y la seguridad son las claves para ello.

En el diseño de la red Web3, se afirma que los usuarios interactúan con la red descentralizada para evitar desventajas como la fuga de datos de la red centralizada Web2, los datos privados y la centralización. es decir, si está ejecutando un nodo completo, obtendrá seguridad criptográfica completa y matemáticamente garantizada. Sin embargo, ejecutar un nodo completo requiere hardware costoso, además de permanecer conectado a una gran cadena de bloques de 100 GB.

Claramente, los clientes actuales de criptomonedas no pueden manejar este tipo de demanda. Por lo tanto, la Web3 actual todavía depende en gran medida de intermediarios centralizados confiables, y estos intermediarios conectan la red descentralizada de Web3, lo que parece ir en contra de la visión de Web3.

¿Cómo garantizar la privacidad y la seguridad de forma descentralizada en un entorno de red descentralizado? La tecnología de prueba de conocimiento cero resuelve inteligentemente este problema. Además de la seguridad de la red, existen muchos casos de uso de prueba de conocimiento cero. A continuación se presentarán los casos de uso de esta tecnología en el campo de las criptomonedas.

¿Qué es la prueba de conocimiento cero?

Antes de presentar los casos de uso de las pruebas de conocimiento cero en Web3, comprendamos rápidamente los principios de las pruebas de conocimiento cero. La prueba de conocimiento cero es un tipo de criptografía que permite a una persona (el probador) demostrarle a otra parte (el verificador) que ciertos detalles son ciertos sin proporcionar ninguna información adicional.

Las pruebas de conocimiento cero requieren los siguientes tres requisitos clave:

Integridad : Si la afirmación es realmente cierta y ambos usuarios siguen las reglas correctamente, entonces el verificador puede completar la verificación sin ninguna otra condición.
Fiabilidad: El verificador no quedará convencido bajo ningún concepto si la afirmación es falsa. Este método utiliza la teoría de comprobaciones probabilísticas para garantizar que no se produzcan errores.
Conocimiento cero: Esto significa que la persona que verifica la información no puede saber nada más que si la afirmación es cierta.

Hay dos tipos principales de pruebas de conocimiento cero:

Las pruebas interactivas de conocimiento cero requieren que un probador realice un conjunto de tareas o acciones para demostrarle a un verificador que posee información específica. La mayoría de las tareas que deben realizarse para aprobar una prueba interactiva de conocimiento cero generalmente involucran aspectos como la probabilidad matemática.
El probador y el verificador no necesitan comunicarse entre sí para que la prueba de conocimiento cero no interactiva sea válida, y la verificación se realizará después. Este tipo de prueba especial de conocimiento cero requiere el uso de cálculos o programas adicionales.

Casos de uso de Web3 para pruebas de conocimiento cero

Aunque la tecnología a prueba de conocimiento cero se produjo ya en 1980, no se ha utilizado ampliamente debido a dificultades técnicas. ¿Cómo puede la prueba de conocimiento cero ayudar al desarrollo de Web3? Echemos un vistazo a uno o dos casos de uso de tecnología.

Computación fuera de la cadena

A medida que se implementan más y más aplicaciones en Ethereum, la velocidad de procesamiento de transacciones en Ethereum es lenta y la falta de escalabilidad de la red se ha convertido en un problema importante que obstaculiza su desarrollo. Construir una red de Capa 2 y transferir el procesamiento informático fuera de la cadena se ha convertido en una solución importante a los problemas actuales. ZK-Rollups es una de las soluciones reconocidas por la comunidad Ethereum. ZK-Rollups es Starkware y Zk-sync es un proyecto de expansión.

La escalabilidad es el caso de uso más común para las pruebas de conocimiento cero en Web3. En la actualidad, también existen soluciones que combinan las dos funciones de expansión y privacidad, como el desarrollo de cadenas públicas privadas de Capa 2 como Aztec y StarkNet. Los desarrolladores interesados pueden obtener más información en el artículo "Hablando sobre la privacidad en el estado y el futuro de la capa 2".

Juegos de blockchain

Tomemos, por ejemplo, Dark Forest, un juego basado en pruebas de conocimiento cero inspirado en El problema de los tres cuerpos de Cixin Liu. Como juego de estrategia, muchas conspiraciones en el juego provienen del concepto de información oculta o asimetría de información, todo el universo de Dark Forest es infinito y está lleno de miles de jugadores oponentes, robots, scripts, jugadores con contratos inteligentes, etc.

Sin embargo, un solo jugador solo puede acceder a una pequeña porción de todo el mapa del universo después de unirse al universo, que es lo que le da alma a The Dark Forest. Cómo realizar la parte "oculta" de la información en la cadena de bloques donde la información es abierta y transparente, esta es exactamente la información que la parte "oculta" realizada basándose en pruebas de conocimiento cero no quiere revelar o necesita condiciones desencadenantes.

Seguridad de activos

La tecnología Blockchain no solo garantiza que nuestros activos sean manejados únicamente por nosotros mismos (sin custodia), sino que también se distribuyan y almacenen en múltiples nodos, lo que reduce el riesgo de los activos. Y el conocimiento cero también puede ayudar a mejorar aún más el nivel de seguridad de Web3. Al utilizar la verificación matemática en lugar de la teoría de la probabilidad en el diseño de seguridad, el conocimiento cero reduce los riesgos potenciales al adoptar pruebas de validez, que garantizan la exactitud de la información, específicamente:

La única persona que puede descifrar la información criptográfica es el usuario; si el probador es falsificado, la raíz final obtenida será diferente, y el verificador se negará a aceptarlo;

Incluso si todos los verificadores se confabulan con el probador, el estado de la cuenta puede revertirse y corregirse debido a la disponibilidad de datos de blockchain;

Cuando se utilizan pruebas de conocimiento cero, a menudo se emplean controles y mecanismos de refuerzo adicionales.

Autenticacion de usuario

La identidad criptográfica de un individuo se puede confirmar mediante pruebas de conocimiento cero. Las pruebas de conocimiento cero permiten a los usuarios verificar su identidad en el sistema sin revelar su información personal completa. Por ejemplo, cuando inicia sesión en una cuenta, debe ingresar su nombre de usuario y contraseña, pero si usa tecnología de prueba de conocimiento cero, solo necesita generar una prueba ZK y la plataforma nunca podrá calcular su valor real. contraseña, sin revelar datos personales sensibles. Completar verificación de identidad personal.

Compartir documentos

A menudo nos enfrentamos a ciertos requisitos para compartir datos en Internet y, en el proceso de compartirlos, enfrentaremos problemas como la pérdida e interceptación de información. Cuando la prueba de conocimiento cero se combina con la tecnología blockchain, los datos se pueden cifrar en fragmentos, lo que no sólo garantiza la seguridad de la transmisión sino que también permite a los usuarios tener el derecho de gestionar ciertos bloques y la información contenida en ellos, otorgando así a ciertos usuarios derechos de acceso, mientras que los usuarios no autorizados no pueden acceder a sus documentos compartidos.

Protección de almacenamiento

Como uno de los tres pilares de Web3, el almacenamiento descentralizado es muy importante para el desarrollo de la industria. La prueba de conocimiento cero puede proporcionar una mejor protección para la seguridad del almacenamiento. Puede utilizar el algoritmo para configurar el protocolo correspondiente de modo que la unidad de almacenamiento y el protocolo que contiene estén encriptados, e incluso el canal de acceso estará encriptado para proteger la seguridad del almacenamiento en la nube Web3. Llévalo al siguiente nivel.

La tecnología a prueba de conocimiento cero todavía tiene un largo camino por recorrer

Más allá de los casos de uso de escalabilidad y privacidad, los casos de uso de pruebas de conocimiento cero son amplios y su papel en Web3 es más claro. En la actualidad, muchos proyectos han comenzado a utilizar esta tecnología en la práctica del proyecto. Según las estadísticas de Messari, varios proyectos en el campo de expansión más utilizado de la prueba de conocimiento cero marcarán el comienzo de un período crítico de desarrollo en 2023, como Scroll, Polygon zkEVM, etc.

La red principal del proyecto se irá lanzando sucesivamente. En el artículo “La vía de expansión se acelera a principios de año, haciendo un balance de los proyectos L2 que lanzaron recientemente la red de prueba”, también se presenta el proyecto de prueba de conocimiento cero que se lanzó recientemente en la red de prueba.

Pero también debemos darnos cuenta de que, aunque las pruebas de conocimiento cero tienen amplias perspectivas de aplicación y muchos campos en Web3, los problemas de rendimiento de sus pruebas no se han resuelto adecuadamente. Muchos equipos están trabajando actualmente en la aceleración de hardware, pero esta aceleración de hardware sólo es parcialmente responsable de las pruebas válidas. Aún es necesario realizar la optimización a nivel de algoritmo, nivel de software y otros.

En vista de esto, el uso efectivo de la prueba de conocimiento cero este año aparecerá en aplicaciones a pequeña escala y es difícil de usar ampliamente a gran escala. Después de DeFi, todavía queda un largo camino por recorrer para que la prueba de conocimiento cero se convierta en el motor de la próxima ronda del mercado alcista.

Esperamos que más desarrolladores Web3 se atrevan a desafiar y superar sus problemas técnicos basándose en la perspectiva de la prueba de conocimiento cero para promover la práctica de aplicaciones con el progreso tecnológico. El próximo artículo de la serie “Pronóstico de tendencias de desarrollo de la industria del cifrado para 2023” se centrará en las nuevas tecnologías y los cambios en el campo de la seguridad del cifrado. ¡Estén atentos y atentos!

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Harold

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