Como os zk-SNARKs estão a reconfigurar a privacidade e a segurança na Blockchain

No mundo da encriptação, a privacidade e a segurança muitas vezes são uma contradição. A transparência da Blockchain torna todas as transações visíveis publicamente, mas muitos usuários desejam proteger suas informações pessoais durante as transações. A tecnologia zk-SNARKs está a quebrar este impasse.

A partir da aplicação prática, retroceder para o valor técnico

Para entender por que os zk-SNARKs são tão cruciais, vale a pena olhar primeiro para qual problema eles resolvem.

Imagine que você deseja realizar uma troca de tokens em um DEX, mas não quer que todos vejam o saldo da sua carteira, o valor da transação ou a identidade da contraparte. As blockchains tradicionais não conseguem fazer isso - cada transação é registrada permanentemente. Os zk-SNARKs permitem que você prove “esta transação é realmente válida” sem revelar detalhes específicos. É por isso que projetos como MantaPay e Zcash podem oferecer aos usuários a funcionalidade de transações ocultas.

Uma lógica semelhante aplica-se ao empréstimo DeFi. Os mutuários precisam provar que têm garantias suficientes, mas não precisam divulgar a sua carteira de ativos. Os credores podem verificar o crédito dos mutuários, mas não conseguem ver outras informações privadas. Esta característica de “verificar a autenticidade sem expor detalhes” é o valor central dos zk-SNARKs.

zk-SNARKs como funcionam

No nível técnico, zk-SNARKs é um método de criptografia que permite ao provador (como o iniciador da transação) provar a veracidade de uma afirmação ao verificador (como um nó da Blockchain) sem revelar qualquer informação auxiliar.

Usando uma metáfora clássica para explicar: imagine que você sabe como passar por uma porta com senha e quer vender esse segredo para alguém. A outra parte quer primeiro confirmar que você realmente sabe a senha, mas você está preocupado que, depois de saber a senha, ela saia correndo sem pagar. A solução é: você entra em uma extremidade do túnel na frente dela e sai pela outra extremidade. Assim, ela fica certa de que você sabe a senha, mas ainda não sabe qual é a senha.

Os princípios do zk-SNARKs na Blockchain são semelhantes. O provador gera uma prova matemática, que o verificador pode usar para confirmar a validade da transação, mas não consegue deduzir as informações originais a partir dessa prova. Este mecanismo de “apenas verificar o resultado, ocultar o processo” gerou amplas discussões na conferência DevCon de 2022 — mais de 20% das palestras abordaram esta tecnologia, o que demonstra seu nível de atenção.

Duas grandes direções tecnológicas dominam a situação

Atualmente, o campo dos zk-SNARKs é liderado principalmente por duas categorias de soluções:

zk-SNARKs (Provas de Conhecimento Zero Não Interativas) já foram amplamente aplicadas em situações práticas. O Zcash usa isso para implementar o ocultamento de transações, enquanto o JPMorgan a utiliza para sistemas de verificação de pagamentos. As vantagens dos zk-SNARKs incluem um tamanho de prova pequeno e uma rápida velocidade de verificação, tornando-os muito adequados para uso em Blockchain — você pode verificar cálculos complexos com provas de apenas algumas centenas de bytes. No entanto, isso requer uma fase inicial de “configuração de confiança”.

zkRoll-ups são a estrela em ascensão das soluções de escalabilidade. Ele agrupa centenas de transações off-chain em uma única transação, gerando uma prova criptográfica que comprova a validade de todas as transações, que é então submetida ao blockchain de uma só vez. A testnet zkBNB lançada pela BNB Chain utiliza essa arquitetura, conseguindo reduzir significativamente as taxas e aumentar a capacidade de processamento enquanto mantém a segurança.

Em comparação, os emergentes zk-STARKs (provas de conhecimento transparente escaláveis de conhecimento zero) alegam ter maior eficiência, segurança mais forte e não requerem configuração de confiança. Embora atualmente não sejam tão adotados quanto os zk-SNARKs, muitos desenvolvedores os veem como a direção futura.

De aplicações multidimensionais da privacidade à conformidade

Os casos de uso de zk-SNARKs vão muito além da proteção da privacidade.

Verificação de identidade digital: No sistema de votação online, é necessário verificar a identidade do eleitor, mas proteger a sua privacidade — zk-SNARKs pode realizar “confirmar que você tem o direito de votar, mas ocultar a sua verdadeira identidade”.

Propriedade de ativos tokenizados: Após a tokenização de ativos como imóveis e obras de arte, os detentores podem verificar sua propriedade usando zk-SNARKs, sem a necessidade de divulgar informações completas sobre os ativos. Isso é especialmente atraente para investidores institucionais, pois eles geralmente não querem que os concorrentes vejam suas posições.

Conformidade em jurisdições cruzadas: Alguns países possuem regulamentos de privacidade rigorosos sobre dados financeiros. Plataformas descentralizadas podem usar zk-SNARKs para provar às autoridades reguladoras “Eu verifiquei a identidade do usuário”, sem a necessidade de revelar dados pessoais específicos. Isso não apenas cumpre a regulamentação, mas também protege a privacidade do usuário - tornando-se uma ponte para a institucionalização do DeFi.

Oportunidades e Desafios Futuros

A tecnologia de zk-SNARKs ainda está em evolução. A camada de privacidade entre cadeias permitirá que os usuários mantenham a privacidade ao transferir ativos entre diferentes Blockchains. Algoritmos zk-STARKs mais eficientes reduzirão os custos computacionais. Um kit de ferramentas amigável aos desenvolvedores permitirá que mais equipes integrem essa tecnologia sem precisar dominar a criptografia.

Mas a realidade também tem limitações. Os algoritmos de zk-SNARKs são computacionalmente intensivos, e certos tipos requerem muita interação entre provadores e verificadores, o que pode causar atrasos ou aumento de custos. Além disso, embora a probabilidade matemática de engano seja extremamente baixa, os zk-SNARKs não podem oferecer uma garantia absoluta de 100% — os usuários precisam entender isso.

Conclusão

A prova de conhecimento zero está saindo do laboratório e indo para aplicações mainstream. Ela não apenas resolve o dilema de privacidade do Blockchain, mas também abre novas possibilidades em áreas como DeFi, tokenização de ativos e finanças transfronteiriças. À medida que soluções como zk-SNARKs, zkRoll-ups e zk-STARKs continuam a evoluir, a prova de conhecimento zero desempenhará um papel cada vez mais central na construção de um ecossistema Web3 mais privado, mais eficiente e mais conforme.