Las tecnologías de pruebas de conocimiento cero están cambiando el mercado de criptomonedas en 2024

Un secreto que puede ser demostrado sin necesidad de revelar información. Esta es la esencia de las Zero-Knowledge Proofs (ZKP)—una tecnología que se está convirtiendo en un elemento clave en la revolución blockchain actual, ofreciendo soluciones a dos problemas de larga data: la privacidad y la capacidad de procesamiento de alta velocidad.

El año 2024 será testigo de una explosión en la aplicación de Zero-Knowledge Proofs. ¿La razón? Esta tecnología permite que las transacciones ocurran y los datos sean verificados sin revelar ningún detalle sensible. En un contexto donde los usuarios están cada vez más preocupados por la privacidad digital, y el mercado necesita soluciones blockchain que sean rápidas y seguras, las ZKP se han convertido en la opción preferida. El desarrollo de proyectos que utilizan esta tecnología muestra claramente su potencial para transformar todo el ecosistema de las criptomonedas.

Mecanismo de Funcionamiento de las Zero-Knowledge Proofs

Las Zero-Knowledge Proofs funcionan bajo un principio simple pero poderoso: una parte (el probador) puede convencer a la otra (el verificador) de la veracidad de una afirmación sin revelar ninguna otra información además de la afirmación misma.

Este mecanismo se basa en tres elementos fundamentales:

• Completitud: Cuando la información es correcta, el verificador confiará plenamente en la prueba presentada.
• Sólidez: Incluso personas no honestas no podrán engañar al verificador, salvo con una probabilidad insignificante que puede ser ignorada.
• Confidencialidad: El verificador solo aprenderá una cosa: que la afirmación es verdadera. No se revela ninguna otra información.

Los beneficios de las Zero-Knowledge Proofs en el mundo de las criptomonedas son muy evidentes. Protegen la privacidad permitiendo transacciones seguras sin necesidad de divulgar datos personales. Por ejemplo, en las elecciones en blockchain, las ZKP pueden verificar la elegibilidad del votante sin revelar su opción. Además, tecnologías como zk-Rollups permiten procesar cientos de transacciones fuera de la cadena y luego consolidarlas en una sola en la blockchain, reduciendo la carga y acelerando el procesamiento.

Un ejemplo famoso de “hang Ali Baba” se usa a menudo para ilustrar: una persona demuestra que conoce la contraseña para abrir la puerta secreta en la cueva sin revelar nunca la contraseña. Solo repite la acción de abrir la puerta varias veces, demostrando su conocimiento a través del resultado, no mediante palabras.

Desde la teoría hasta la práctica, las Zero-Knowledge Proofs se han integrado en grandes proyectos para realizar transacciones seguras, autenticación de identidad y protección de datos sin comprometer la privacidad.

Aplicaciones Reales de las Zero-Knowledge Proofs en Blockchain

Las Zero-Knowledge Proofs no son solo un concepto teórico—se están implementando ampliamente para resolver desafíos reales en blockchain:

1. Transacciones Privadas: Las ZKP permiten verificar la validez de una transacción sin revelar ningún detalle. Zcash es el ejemplo más claro, permitiendo a los usuarios mantener en secreto la identidad del remitente, destinatario y monto, mientras se mantiene la integridad del libro mayor.

2. Aceleración del Procesamiento: Plataformas como zkSync y StarkWare utilizan zk-Rollups para procesar transacciones fuera de la cadena. Solo se envían pruebas de validación a la blockchain, reduciendo la carga de datos y permitiendo transacciones más baratas y rápidas.

3. Votación Segura: Las Zero-Knowledge Proofs garantizan que cada voto sea contado sin revelar la opción del votante. Esto crea un equilibrio perfecto entre privacidad y transparencia.

4. Verificación Sin Contraseña: Las ZKP pueden verificar la identidad del usuario sin necesidad de transmitir contraseñas. Este enfoque elimina el riesgo de pérdida de contraseñas durante la transmisión, mejorando la seguridad.

5. Auditoría de Cadenas de Suministro: Las empresas pueden demostrar que sus productos cumplen con estándares de calidad sin revelar detalles de producción o proveedores.

6. Contratos Inteligentes Seguros: Plataformas como Aleph Zero y Mina Protocol están desarrollando contratos inteligentes que pueden mantener en secreto datos sensibles, abriendo oportunidades para que las empresas realicen transacciones seguras en blockchains públicas.

Proyectos Líderes en el Mercado de Zero-Knowledge Proofs

Según CoinGecko, hasta mayo de 2024, hay 40 proyectos de criptomonedas que utilizan ZKP con una capitalización de mercado total que supera los 21,27 mil millones de USD. Aquí algunos de los más destacados:

Polygon Hermez

Polygon Hermez es una solución de escalabilidad descentralizada construida sobre Ethereum, que aplica tecnología de rollup de conocimiento cero. Originalmente llamado Hermez Network, fue adquirido por Polygon y se integró en su ecosistema. Esta tecnología permite agrupar muchas transacciones en una sola, reduciendo los costos de gas en más del 90% en comparación con la red principal de Ethereum.

Polygon Hermez utiliza un mecanismo de consenso Proof of Efficiency (PoE), diseñado para mantener la seguridad y descentralización de la red. El principal desafío es la complejidad de la tecnología Zero-Knowledge Proofs, que requiere conocimientos especializados para su implementación.

Immutable X

Immutable X integra la tecnología StarkEx de StarkWare para soportar NFT y juegos Web3. La plataforma procesa transacciones con alta velocidad y tarifas de gas muy bajas gracias a los zk-Rollups. Sus principales beneficios incluyen una escalabilidad significativa, reducción de costos operativos y mantenimiento de la seguridad de Ethereum.

Mina Protocol (MINA)

Mina Protocol destaca por tener un tamaño de blockchain fijo de solo 22 KB—logrado mediante tecnología zk-SNARKs. Los usuarios pueden verificar el estado de la red sin necesidad de descargar toda la historia del blockchain, logrando así una verdadera descentralización.

Mina utiliza un mecanismo de consenso Proof of Stake Ouroboros Samisika, que consume menos recursos en comparación con Proof of Work tradicional. Las actualizaciones recientes incluyen mejoras en el rendimiento de los nodos y el lanzamiento de zkApps que permiten cálculos fuera de la cadena.

dYdX (DYDX)

dYdX es un exchange descentralizado (DEX) que utiliza zk-STARKs para mejorar la privacidad y escalabilidad. La plataforma permite operaciones con apalancamiento alto y tarifas bajas. La versión v4.0 incluye dYdX Chain, una blockchain independiente que usa Cosmos SDK.

El desafío radica en la complejidad de la tecnología y en que los usuarios deben gestionar sus propios activos.

Loopring (LRC)

Loopring usa zkRollups para agrupar cientos de transacciones en una sola. La plataforma procesa más de 2,000 transacciones por segundo, reduciendo significativamente los costos de gas y los tiempos de procesamiento en Ethereum.

Loopring introduce el concepto de “mineros de anillos” (los que emparejan órdenes y verifican transacciones), que son recompensados con tarifas LRC o una parte de las ganancias de la transacción.

Horizen (ZEN)

Horizen es una blockchain centrada en la privacidad, que utiliza zk-SNARKs. Derivada de Zcash, amplía su misión para ofrecer infraestructura para mensajería, publicación y dApps con privacidad total.

Recientemente lanzó la sidechain EON, compatible con EVM, que permite ejecutar múltiples dApps y proyectos DeFi en la plataforma.

Zcash (ZEC)

Zcash usa zk-SNARKs para ofrecer transacciones “protegidas”, manteniendo en secreto información sobre remitente, destinatario y monto. Lanzada en 2016 como una bifurcación de Bitcoin, Zcash combina privacidad financiera con la utilidad de la criptomoneda global.

Actualizaciones como Sapling, Heartwood y Canopy mejoran continuamente la eficiencia de las transacciones. La introducción de “Halo” en 2019 eliminó la necesidad de una configuración de confianza, fortaleciendo la seguridad de la red.

Worldcoin (WLD)

Worldcoin combina verificación de identidad digital con blockchain. Proyecto cofundado por Sam Altman, usa un dispositivo llamado “Orb” para escanear la córnea y crear un World ID. Worldcoin aplica Zero-Knowledge Proofs para verificar identidad sin revelar datos personales, usando el protocolo Semaphore para votaciones anónimas.

Sin embargo, el proyecto ha enfrentado controversias sobre la privacidad de datos biométricos y la concentración del control en los contratos inteligentes.

Marlin (POND)

Marlin es un protocolo descentralizado para ejecutar cálculos complejos fuera de la cadena. Combina Zero-Knowledge Proofs y Trusted Execution Environments (TEEs) para verificar cálculos con bajo costo.

Marlin soporta múltiples lenguajes de programación (Solidity, C++, Rust, Go) y tiene una arquitectura escalable con nodos gateway, nodos de ejecución y nodos de supervisión. La red funciona con el token POND, que se usa para staking y para garantizar la seguridad.

Aleph Zero (AZERO)

Aleph Zero es una blockchain pública que usa el protocolo de consenso AlephBFT combinando Proof of Stake y tecnología Directed Acyclic Graph (DAG). Su objetivo es lograr un alto rendimiento con tarifas bajas.

Además, Aleph Zero ofrece una capa privada multichain llamada Liminal, que usa Zero-Knowledge Proofs y computación multipartita segura (sMPC), ideal para empresas que necesitan realizar transacciones seguras en blockchain pública.

Desafíos Pendientes para la Tecnología Zero-Knowledge Proofs

Aunque ofrece grandes beneficios, las Zero-Knowledge Proofs aún enfrentan varios obstáculos:

1. Complejidad de Implementación: ZKP requiere conocimientos profundos en criptografía. Esto puede derivar en errores y vulnerabilidades si los desarrolladores no dominan los principios básicos.

2. Alta Demanda Computacional: Generar Zero-Knowledge Proofs consume muchos recursos, especialmente con pruebas complejas. Esto puede incrementar costos y reducir la velocidad de procesamiento.

3. Riesgos en la Configuración Inicial: Algunos tipos de ZKP, como zk-SNARKs, requieren una “configuración de confianza”. Si esta es comprometida, puede generar vulnerabilidades graves, incluyendo la posibilidad de crear pruebas falsas.

4. Dificultades de Escalabilidad: Aunque ZKP reduce los datos en la blockchain, la capacidad de procesar eficientemente grandes volúmenes de transacciones aún está en desarrollo.

5. Integración Compleja: Incorporar ZKP en sistemas existentes requiere cambios en los protocolos de red y actualizaciones profundas en la infraestructura blockchain, lo cual es un proceso largo y desafiante.

6. Incertidumbre Legal: La capacidad de anonimizar datos de transacción con ZKP puede entrar en conflicto con regulaciones financieras estrictas en varios países. Los proyectos deben navegar cuidadosamente para evitar problemas legales.

No obstante, los avances continuos en la tecnología Zero-Knowledge Proofs y la creciente familiaridad de los desarrolladores están resolviendo estos riesgos paso a paso, abriendo camino a una adopción más amplia de blockchain segura y privada.

Futuro: Expectativas para la Tecnología Zero-Knowledge Proofs

El futuro de las Zero-Knowledge Proofs es muy prometedor. Se espera que los proyectos desarrollen sistemas ZKP más amigables para el usuario, facilitando su adopción en diversos ámbitos.

Innovaciones como zk-STARKs y zk-SNARKs prometen mejoras significativas en la velocidad de transacción y escalabilidad sin comprometer la seguridad ni la privacidad. Una de las posibilidades más interesantes es el desarrollo de capas de privacidad cross-chain, que permitan transacciones seguras y privadas en múltiples blockchains.

A medida que mejore la interoperabilidad entre cadenas, las Zero-Knowledge Proofs jugarán un papel clave en facilitar transacciones fluidas entre diferentes redes blockchain, transformando por completo la gestión de datos sensibles en sistemas distribuidos.

Conectando con el Futuro

El potencial de las Zero-Knowledge Proofs para redefinir el panorama blockchain es inmenso. Al permitir aplicaciones blockchain que sean seguras y escalables, las ZKP representan una base tecnológica para la próxima generación de blockchain.

A medida que los proyectos continúan evolucionando y esta tecnología madura, seguir los avances en el campo de las Zero-Knowledge Proofs será imprescindible. Desde Polygon Hermez hasta Zcash, desde Mina Protocol hasta dYdX, estos proyectos definirán el futuro de la privacidad digital y la eficiencia en blockchain.

Recursos Adicionales

• ¿Qué es la solución de escalabilidad ZK-Rollup de Ethereum?
• Guía completa sobre Zero-Knowledge Proofs en Blockchain
• Los principales proyectos ZK Rollup en Ethereum en 2024
• Soluciones Layer-2 optimizadas para Ethereum en 2024
• Blockchain Layer 1 y Layer 2: Comparación detallada
• Solana vs Ethereum: ¿Cuál elegir en 2024?