¿Qué son zk-SNARKs y zk-STARKs? Ambos son Pruebas de conocimiento cero, pero ¿cuáles son sus características y cómo se comparan entre sí?
La Prueba de Conocimiento Cero (ZKP) es un protocolo de encriptación que permite a una parte (el probador) hacer que otra parte (validadores) crea que una declaración es verdadera sin revelar ninguna información sobre la validez de la declaración en sí. ZKP es una tecnología revolucionaria en el ecosistema de blockchain que puede resolver el problema de escalabilidad de blockchain a través de soluciones de capa 2 y construir aplicaciones de privacidad. Los dos tipos más destacados de ZKP son zk-SNARKs y zk-STARKs, cada uno con características y casos de uso diferentes.
En este artículo, discutiremos sobre zk-SNARKs y zk-STARKs, sus características clave y la comparación entre ellos.
Condiciones Previas
Comprensión de ZKPs: necesitas saber qué son los circuitos, las restricciones, los testigos, los validadores y los probadores.
¿Qué es zk-SNARK (Argumento de Conocimiento Succinct Non-Interactive)？
Zk-SNARKs es un tipo amplio de sistema de ZKP, que es no interactivo, lo que significa que no hay comunicación de ida y vuelta entre el probador y los validadores después de la generación inicial de la prueba. Son conocidos por su eficiencia, proporcionando un tamaño de prueba pequeño y un tiempo de verificación rápido, independientemente de la complejidad.
Las características clave de zk-SNARKs
Configuración de confianza: SNARKs requiere una fase de configuración confiable en la que se generan un conjunto de parámetros iniciales, comúnmente conocidos como cadena de referencia estructurada (SRS, por sus siglas en inglés). Esta fase de configuración utiliza un secreto que, si se expone, comprometerá la seguridad de todas las pruebas subsiguientes creadas con esta configuración. Estos datos de configuración se conocen comúnmente como 'residuos tóxicos'. La configuración de confianza generalmente se considera una desventaja porque introduce posibles problemas de confianza: los usuarios deben confiar en que la configuración se ha realizado correctamente y que el secreto se destruirá más adelante.
** Criptografía de curva elíptica（ECC）**：Muchas construcciones de SNARK dependen de la Criptografía de curva elíptica, que a su vez depende de la dificultad del problema del logaritmo discreto (DLP). Aunque esto proporciona una gran seguridad para las computadoras clásicas, hace que los SNARKs puedan ser vulnerables a futuros ataques de la Computadora cuántica, ya que la Computadora cuántica puede resolver eficientemente el DLP.
El popular protocolo zk-SNARK
Groth16: Groth16 es uno de los protocolos SNARK más utilizados. Requiere una configuración confiable de circuitos específicos y es muy eficiente, generando pruebas muy pequeñas y tiempos de verificación rápidos. Debido a su tamaño de prueba compacto, se utiliza comúnmente en proyectos de Cadena de bloques como Zcash.
PLONK (Prueba de conocimiento no interactiva universal basada en la teoría de la sustitución de Lagrange): PLONK es un protocolo SNARK más flexible que utiliza un SRS (Sistema de Referencia Estándar) universal y actualizable, lo que significa que puede aplicarse a cualquier circuito y modificarse para admitir circuitos más grandes. A diferencia de Groth16, la configuración de PLONK no está específicamente diseñada para un circuito particular, y se puede reutilizar para múltiples circuitos. Esto reduce la necesidad de configuraciones de confianza repetitivas y facilita la adición de nuevos programas o circuitos sin tener que realizar una configuración completa nuevamente.
Las características de zk-SNARKs
Tamaño de prueba: pequeño, lo que hace que SNARKs sea adecuado para aplicaciones con limitaciones de ancho de banda y almacenamiento.
Seguridad posterior a la era cuántica: limitada debido a la dependencia de ECC. SNARK no es resistente a la cuántica ya que una Computadora cuántica suficientemente poderosa puede resolver el DLP.
Configuración de confianza: Esto es necesario (en la mayoría de los SNARKs). La fase de configuración introduce una suposición de confianza que, si no se maneja adecuadamente, podría conllevar riesgos de seguridad potenciales.
Escalabilidad：Es muy eficiente para aplicaciones que requieren pruebas compactas y verificaciones rápidas, aunque la necesidad de configuraciones confiables en entornos altamente dinámicos puede ser una limitación.
¿Qué es zk-STARK (Demostración de Conocimientos Escalables y Transparentes)?
Zk-STARKs es otro tipo de ZKP, diseñado para abordar las desventajas de zk-SNARKs. Están diseñados para ser escalables y "transparentes", lo que significa que no requieren una fase de configuración confiable. En cambio, zk-STARKs utilizan funciones hash y la aleatoriedad conocida públicamente para construir pruebas, lo que mejora su seguridad y escalabilidad.
Características clave de zk-STARKs
Configuración transparente: STARKs no depende de parámetros secretos. En cambio, su prueba se genera con aleatoriedad pública, lo que significa que no hay posibilidad de comprometer el sistema con “basura tóxica” y no requiere configuraciones de confianza.
Seguridad basada en hash: STARKs se basa en funciones hash, como SHA-256, en lugar de Criptografía de curva elíptica. Esto los hace resistentes a los ataques cuánticos, ya que bajo las suposiciones actuales de encriptación, se considera que las funciones hash son seguras frente a las Computadoras cuánticas.
Características de ARKS
Tamaño de prueba: Las pruebas STARK pueden ser varias veces más grandes que las pruebas SNARK, lo que aumenta el tiempo de verificación y es una desventaja en entornos con limitaciones de ancho de banda o almacenamiento. Esto se debe a su transparencia, uso de compromisos polinomiales y métodos de implementación escalables.
Seguridad post-cuántica: Fuerte. Debido a que STARKs utiliza funciones de hash en lugar de Criptografía de curva elíptica, no son fácilmente vulnerables a ataques cuánticos bajo las suposiciones actuales de encriptación.
Configuración confiable : no es necesaria. STARKs utiliza una configuración transparente, eliminando la necesidad de confianza en la fase de configuración, lo que aumenta la seguridad.
Escalabilidad: Altamente escalable, especialmente para cálculos a gran escala, muestra ventajas de rendimiento más evidentes a medida que aumenta la complejidad. Son más flexibles ya que no requieren una configuración confiable y no es necesario volver a configurarla para cada nueva aplicación o caso de uso.
Comparación entre zk-SNARKs y zk-STARKs
Resumen
Zk-SNARKs es un sistema de Prueba de conocimiento cero. Proporcionan un tamaño de prueba eficiente y un tiempo de verificación rápido, pero requieren una configuración confiable y utilizan Criptografía de curva elíptica, lo que los hace susceptibles a los ataques cuánticos.
Zk-STARKs no requiere configuraciones de confianza. En cambio, depende de funciones hash para su seguridad (lo que le otorga resistencia cuántica) y es más escalable para cálculos a gran escala. Sin embargo, el tamaño de su prueba es grande y su velocidad de verificación para cálculos pequeños es lenta.
Estos dos principales ZKP son fundamentales para la construcción de protocolo ZK en el ecosistema de blockchain, lo que permite la escalabilidad de la cadena de bloques a través de soluciones de capa dos y la creación de aplicaciones de protección de la privacidad.
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Comparación completa: ¿Qué son zk-SNARKs y zk-STARKs?
Fuente: Comunidad Chainlog
¿Qué son zk-SNARKs y zk-STARKs? Ambos son Pruebas de conocimiento cero, pero ¿cuáles son sus características y cómo se comparan entre sí?
La Prueba de Conocimiento Cero (ZKP) es un protocolo de encriptación que permite a una parte (el probador) hacer que otra parte (validadores) crea que una declaración es verdadera sin revelar ninguna información sobre la validez de la declaración en sí. ZKP es una tecnología revolucionaria en el ecosistema de blockchain que puede resolver el problema de escalabilidad de blockchain a través de soluciones de capa 2 y construir aplicaciones de privacidad. Los dos tipos más destacados de ZKP son zk-SNARKs y zk-STARKs, cada uno con características y casos de uso diferentes.
En este artículo, discutiremos sobre zk-SNARKs y zk-STARKs, sus características clave y la comparación entre ellos.
Condiciones Previas
Comprensión de ZKPs: necesitas saber qué son los circuitos, las restricciones, los testigos, los validadores y los probadores.
¿Qué es zk-SNARK (Argumento de Conocimiento Succinct Non-Interactive)？
Zk-SNARKs es un tipo amplio de sistema de ZKP, que es no interactivo, lo que significa que no hay comunicación de ida y vuelta entre el probador y los validadores después de la generación inicial de la prueba. Son conocidos por su eficiencia, proporcionando un tamaño de prueba pequeño y un tiempo de verificación rápido, independientemente de la complejidad.
Las características clave de zk-SNARKs
El popular protocolo zk-SNARK
Las características de zk-SNARKs
¿Qué es zk-STARK (Demostración de Conocimientos Escalables y Transparentes)?
Zk-STARKs es otro tipo de ZKP, diseñado para abordar las desventajas de zk-SNARKs. Están diseñados para ser escalables y "transparentes", lo que significa que no requieren una fase de configuración confiable. En cambio, zk-STARKs utilizan funciones hash y la aleatoriedad conocida públicamente para construir pruebas, lo que mejora su seguridad y escalabilidad.
Características clave de zk-STARKs
Características de ARKS
Comparación entre zk-SNARKs y zk-STARKs
Resumen
Zk-SNARKs es un sistema de Prueba de conocimiento cero. Proporcionan un tamaño de prueba eficiente y un tiempo de verificación rápido, pero requieren una configuración confiable y utilizan Criptografía de curva elíptica, lo que los hace susceptibles a los ataques cuánticos.
Zk-STARKs no requiere configuraciones de confianza. En cambio, depende de funciones hash para su seguridad (lo que le otorga resistencia cuántica) y es más escalable para cálculos a gran escala. Sin embargo, el tamaño de su prueba es grande y su velocidad de verificación para cálculos pequeños es lenta.
Estos dos principales ZKP son fundamentales para la construcción de protocolo ZK en el ecosistema de blockchain, lo que permite la escalabilidad de la cadena de bloques a través de soluciones de capa dos y la creación de aplicaciones de protección de la privacidad.