zk-SNARK

¿Qué es zk-SNARK?

zk-SNARK es el acrónimo de Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (argumento sucinto de conocimiento cero no interactivo), y es una tecnología revolucionaria en el mundo de la criptografía.

Al igual que las pruebas de conocimiento cero, permite a una parte, el prover, convencer a otra, el verifier, de que posee información o conocimientos específicos sin revelar los detalles reales de dicha información.

Es como enseñarle a alguien que tienes la llave de una cerradura sin dejarle ver la llave: con zk-SNARK puedes mantener la privacidad sin dejar de aportar pruebas.

A continuación resumimos en qué consisten las pruebas zk-SNARK:

  • Pruebas de conocimiento cero: El verificador puede confirmar que el prover tiene el conocimiento sin verlo.
  • Concisión: La prueba puede verificarse muy rápidamente.
  • No interactivas: Sólo requiere un mensaje del prover al verificador.
  • Construcción de la prueba: Consta de tres algoritmos, G (key generator), P (prover) y V (verifier).

Esta tecnología tiene amplias aplicaciones en comunicaciones seguras, criptografía y análisis de datos para preservar la privacidad.

¿Cómo funcionan las zk-SNARK?

Para apreciar realmente la elegancia de los zk-SNARK, hay que entender los matices de su funcionamiento.

Permiten un nuevo nivel de interacción entre las partes, en el que la prueba puede presentarse de forma sucinta y verificarse sin complejidades innecesarias.

En esencia, las zk-SNARK toman el viejo reto de verificar la verdad sin revelar la sustancia de esa verdad y lo resuelven mediante un enfoque matemático meticulosamente construido.

La magia de los zk-SNARK reside en su uso único de compromisos criptográficos, emparejamientos de curvas elípticas y ecuaciones polinómicas.

Estos componentes interactúan para permitir a un prover crear una prueba de que conoce cierta información y a un verificador comprobar esa prueba, todo ello sin exponer los datos subyacentes.

Esta profunda innovación ha abierto las puertas a aplicaciones que antes se consideraban inviables, fomentando un panorama digital más seguro y privado.

Ya sea en transacciones financieras, verificación de identidad o acuerdos confidenciales, las zk-SNARK están redefiniendo los límites de lo que es posible en comunicaciones seguras.

Para entender cómo funcionan los zk-SNARKs, vamos a desglosarlo en un proceso paso a paso:

  1.  Generación de claves (G): Se utiliza un parámetro secreto lambda para generar dos claves públicas, una clave de prueba (pk) y una clave de verificación (vk).
  2. Creación de la prueba (P): El prover toma la clave de prueba (pk), una entrada pública (x) y un testigo privado (w) para generar la prueba (prf) de que se conoce el secreto.
  3. Verificación (V): El verificador utiliza la clave de verificación (vk) para validar la prueba sin conocer nunca el secreto en sí.

Un aspecto crítico de los zk-SNARK es el parámetro “residuo tóxico” lambda, que debe descartarse de forma segura durante el proceso de generación. De lo contrario, podría utilizarse para crear pruebas falsas.

Historia de zk-SNARK

El concepto de pruebas de conocimiento-cero fue introducido en 1985 por Shafi Goldwasser, Silvio Micali y Charles Rackoff.

Pero no fue hasta 2012 cuando apareció el término “zk-SNARK”, acuñado por Nir Bitansky, Ran Canetti, Alessandro Chiesa y Eran Tromer.

Este método no interactivo allanó el camino para aplicaciones en el mundo real, entre ellas:

  • Lanzamiento de Zcash (2016): Zcash, una criptodivisa centrada en la privacidad, incorporó zk-SNARKs para permitir transacciones privadas.
  • Bulletproofs (2017): Otra tecnología de mejora de la privacidad que se basa en zk-SNARKs.
  • zk-STARK (2018): Una versión transparente de zk-SNARKs, que introduce una mejor escalabilidad y ninguna configuración de confianza.
  • HALO y Pickles (2019): Nuevas iteraciones de zk-SNARKs, que mejoran aún más la tecnología.

¿Por qué es importante zk-SNARK?

Los avances en la criptografía moderna han iluminado un camino hacia un mundo digital seguro y privado, y dentro de este universo, las zk-SNARKs brillan como una de las estrellas más fascinantes.

Al servir como eje de las tecnologías de preservación de la privacidad, las zk-SNARK no son sólo un concepto teórico, sino una herramienta práctica que capacita a empresas, gobiernos y particulares por igual.

Crean un sólido sistema de confianza en el que la verificación se consigue sin necesidad de revelación, actuando así como una capa vital en la compleja malla de seguridad e integridad que requiere el mundo interconectado de hoy en día.

Sumerjámonos en el vasto potencial y las aplicaciones reales que hacen de las zk-SNARK una parte crucial de la criptografía moderna.

  • Privacidad: Garantizan la privacidad de los datos, permitiendo pruebas sin revelar información sensible.
  • Escalabilidad: Proporcionan una verificación rápida, permitiendo a las redes blockchain manejar más transacciones.
  • Protección de la inteligencia empresarial: Permiten a las empresas realizar transacciones en la blockchain sin exponer inteligencia empresarial sensible.
  • Verificación de la identidad: Permiten a los usuarios demostrar su identidad sin revelar datos personales.

Estas características hacen que los zk-SNARK sean esenciales para las tecnologías blockchain, la protección de datos y la privacidad individual en un mundo digital cada vez más conectado.

Conclusión

En conclusión, las zk-SNARK son algo más que un acrónimo. Representan una tecnología criptográfica innovadora que permite la prueba sin exposición, la privacidad sin compromiso y la verificación sin cálculos que consuman mucho tiempo.

A medida que nos adentramos en la era de la información, en la que los datos son a la vez moneda y vulnerabilidad, tecnologías como zk-SNARK se convierten en fundamentales.

No sólo proporcionan sólidas medidas de seguridad, sino que también protegen la esencia misma de la privacidad y la libertad personal.

El viaje de zk-SNARK, desde un concepto teórico hasta su aplicación práctica, refleja la evolución en curso de la confianza digital.

A medida que la cadena de bloques y otras tecnologías emergentes se hagan cada vez más frecuentes, podemos esperar que los zk-SNARK sigan desempeñando un papel vital en la configuración de un panorama digital más seguro y privado.

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Sam Cooling

Sam es un periodista de tecnología con un enfoque en noticias del mercado de criptomonedas e inteligencia artificial, con sede en Londres. Su trabajo ha sido publicado en Yahoo News, Yahoo Finance, Coin Rivet, CryptoNews.com, Business2Community y Techopedia. Con una Maestría en Gestión del Desarrollo de la London School of Economics, Sam ha trabajado previamente como Consultor de Tecnología de Datos para la Fundación Fairtrade y como Investigador Asociado Junior para la Academia de Defensa del Reino Unido. Ha estado operando activamente con criptomonedas desde 2020, contribuyendo de manera activa a proyectos como Fetch.ai y Landshare.io. La pasión de Sam…