¿Cómo los zk-SNARKs están redefiniendo la privacidad y la seguridad en la Cadena de bloques?

Question

En el mundo de la encriptación, la privacidad y la seguridad a menudo son una pareja contradictoria. La transparencia de la Cadena de bloques hace que todas las transacciones sean visibles públicamente, pero muchos usuarios anhelan proteger su información personal al realizar transacciones. La tecnología de zk-SNARKs está rompiendo este dilema.

Desde la aplicación práctica, deducir el valor tecnológico

Para entender por qué los zk-SNARKs son tan críticos, vale la pena ver qué problema resuelven.

Imagina que deseas realizar un intercambio de tokens en un DEX, pero no quieres que todos vean el saldo de tu billetera, la cantidad de la transacción o la identidad de la contraparte. La cadena de bloques tradicional no puede hacer esto: cada transacción se registra de forma permanente. zk-SNARKs te permite probar que “esta transacción es efectivamente válida” sin necesidad de revelar detalles específicos. Por eso, proyectos como MantaPay y Zcash pueden ofrecer a los usuarios funciones de transacciones privadas.

Una lógica similar se aplica a los préstamos DeFi. Los prestatarios necesitan demostrar que tienen suficientes garantías, pero no es necesario que hagan público su portafolio de activos. Los prestamistas pueden verificar el crédito del prestatario sin ver otra información privada de la otra parte. Esta característica de “verificar la autenticidad sin revelar detalles” es el valor central de los zk-SNARKs.

zk-SNARKs ¿cómo funciona realmente?

En el ámbito técnico, zk-SNARKs es un método de encriptación que permite al probador (como el iniciador de la transacción) demostrar a los verificadores (como los nodos de la cadena de bloques) la veracidad de una afirmación sin revelar ninguna información adicional.

Usando una metáfora clásica para explicar: imagina que sabes cómo pasar a través de una puerta con contraseña y quieres vender este secreto a alguien. La otra parte quiere confirmar primero que realmente sabes la contraseña, pero tú temes que si ella sabe la contraseña, se irá sin pagar. La solución es: tú entras en un extremo del túnel frente a ella y luego sales por el otro extremo. Así, ella se asegura de que sabes la contraseña, pero aún no sabe cuál es.

El principio de zk-SNARKs en la Cadena de bloques es similar. El probador genera una prueba matemática que el verificador puede usar para confirmar la validez de la transacción, pero no puede deducir la información original a partir de esta prueba. Este mecanismo de “verificar solo el resultado, ocultar el proceso” generó una amplia discusión en la conferencia DevCon 2022: más del 20% de las presentaciones abordaron esta tecnología, lo que demuestra su nivel de interés.

Dos grandes direcciones tecnológicas dominan la situación

En la actualidad, el campo de los zk-SNARKs está liderado principalmente por dos tipos de soluciones:

zk-SNARKs (prueba de conocimiento cero no interactiva simplificada) se ha aplicado ampliamente en la práctica. Zcash lo utiliza para implementar el enmascaramiento de transacciones, mientras que JPMorgan lo emplea en su sistema de verificación de pagos. La ventaja de zk-SNARKs radica en que su tamaño de prueba es pequeño y la velocidad de verificación es rápida, lo que lo hace muy adecuado para su uso en la cadena de bloques: puedes validar cálculos complejos con pruebas de solo unos cientos de bytes. Sin embargo, requiere una fase inicial de “configuración de confianza”.

zkRoll-ups son la estrella de las soluciones de escalabilidad. Agrupa cientos de transacciones fuera de la cadena en una sola, generando una prueba criptográfica que demuestra la validez de todas las transacciones, y luego se envía todo a la cadena de bloques de una vez. La red de prueba zkBNB lanzada por la cadena BNB utiliza esta arquitectura, lo que permite reducir significativamente las tarifas y aumentar el rendimiento, manteniendo al mismo tiempo la seguridad.

En comparación, los emergentes zk-STARKs (pruebas de conocimiento cero escalables y transparentes) afirman ser más eficientes, más seguros y no requieren configuración de confianza. Aunque su adopción actual no es tan alta como la de zk-SNARKs, muchos desarrolladores los ven como una dirección futura.

De la privacidad a la aplicación multidimensional de cumplimiento

Los casos de uso de zk-SNARKs van mucho más allá de la protección de la privacidad.

Verificación de identidad digital: En el sistema de votación en línea, se necesita verificar la identidad del votante pero proteger su privacidad: zk-SNARKs puede lograr “confirmar que tienes derecho a votar, pero ocultar tu verdadera identidad.”

Propiedad de activos tokenizados: Después de que los activos como bienes raíces y obras de arte se tokenizan, los titulares pueden verificar su propiedad utilizando zk-SNARKs, sin necesidad de revelar la información completa del activo. Esto es especialmente atractivo para los inversores institucionales, ya que generalmente no desean que sus competidores vean su situación de tenencia.

Cumplimiento transfronterizo: Algunos países tienen regulaciones de privacidad estrictas sobre los datos financieros. Las plataformas descentralizadas pueden utilizar zk-SNARKs para demostrar a las autoridades regulatorias “He verificado la identidad del usuario”, sin necesidad de revelar datos personales específicos. Esto cumple con las regulaciones y protege la privacidad del usuario, convirtiéndose en un puente hacia la institucionalización de DeFi.

Oportunidades y desafíos futuros

La tecnología de pruebas de conocimiento cero aún está evolucionando. Las capas de privacidad entre cadenas permitirán a los usuarios mantener la privacidad al transferir activos entre diferentes cadenas de bloques. Un algoritmo zk-STARKs más eficiente reducirá los costos de cálculo. Un conjunto de herramientas amigable para desarrolladores permitirá a más equipos integrar esta tecnología sin necesidad de dominar profundamente la encriptación.

Pero la realidad también tiene limitaciones. Los algoritmos de zk-SNARKs son intensivos en cálculos, y ciertos tipos requieren una gran interacción entre los probadores y los verificadores, lo que puede llevar a retrasos o aumentar los costos. Además, aunque la probabilidad de mentir es extremadamente baja, los zk-SNARKs no pueden ofrecer una garantía absoluta del 100%: los usuarios deben entender esto.

Conclusión

El zk-SNARKs está saliendo del laboratorio hacia aplicaciones mainstream. No solo resuelve el dilema de privacidad de la cadena de bloques, sino que también abre nuevas posibilidades en áreas como DeFi, tokenización de activos y finanzas transfronterizas. A medida que las soluciones como zk-SNARKs, zkRoll-ups y zk-STARKs continúan mejorando, el zk-SNARKs desempeñará un papel cada vez más central en la construcción de un ecosistema Web3 más privado, eficiente y conforme.