O que é zkLedger?

zkLedger é uma tecnologia que demonstra que é possível melhorar a segurança, velocidade, privacidade e descentralização, usando criptografia e outras tecnologias associadas à blockchain.

Lpara a privacidade em blockchain É sempre um campo em constante pesquisa, e um exemplo claro é o zkLedger, uma tecnologia que visa aproveitar o melhor do mundo da ZKP ou testes de conhecimento zero, para construir plataformas de blockchain com foco em segurança e privacidade.

Mas o que diferencia o zkLedger do resto da tecnologia blockchain que já existe? Quais são suas vantagens? Como funciona?

zkLedger, um blockchain de alta velocidade, privacidade e segurança

O desenvolvimento do zkLedger começou com um papel apresentado no evento 15º Simpósio USENIX sobre Projeto e Implementação de Sistemas em Rede (NSDI 2018) por Neha Narula (MIT Media Lab), Willy Vasquez (University of Texas) e Madars Virza (MIT Media Lab). Durante o evento, Narula descreveu zkLedger da seguinte forma:

zkLedger, é o primeiro sistema projetado para proteger a privacidade dos participantes do livro-razão e fornecer uma auditoria rápida e comprovadamente correta em todas as circunstâncias, especialmente projetada para empresas, bancos e entidades financeiras.

A ideia nesse sentido é clara: criar um ssistema que pode ser facilmente auditado, sem comprometer a privacidade a qualquer momento das pessoas que usam esse sistema.

Para conseguir isso, o zkLedger conta com seu sistema de auditoria em um esquema de criptografia que usa provas de tipo de conhecimento zero não interativas Schnorr. Esta é uma alternativa ao conhecido zk-SNARK y zk-STARK. A principal diferença é que os ZKPs do tipo Schnorr, não requer uma configuração confiável e eles dependem apenas de suposições criptográficas amplamente utilizadas. Além disso, essas suposições criptográficas são mais fáceis de programar e, portanto, mais fáceis de depurar e implementar.

Integridade é a chave por zkLedger

Por outro lado, o zkLedger fornece um sistema de integridade, cuja base é que o livro razão, ou livro razão, não pode ocultar transações do auditor, e os participantes podem usar mecanismos para produzir e verificar transações rapidamente. Este recurso oferece duas vantagens:

1. A auditabilidade da rede garante que tudo no livro-razão é visível para o auditor (ou quem tiver essa função dentro do sistema), deixando o restante com o acesso necessário para verificar se uma transação foi realizada e nada mais. Ou seja, informações como “gráfico ou link de transações”, valores, endereços ou quaisquer dados que coloquem em risco a privacidade das partes, estão disponíveis “abertamente” ao público.
2. Oferece um velocidade de processamento muito altaComo os testes de Schnorr são mais curtos, eles são mais fáceis de gerar e processar. Além disso, o uso de caching agiliza o sistema de transações e auditorias. Um bom exemplo disso é que um processo de auditoria em um zkLedger pode levar cerca de 10 milissegundos para verificar 100 transações.

Auditorias, o ponto forte do zkLedger

O acima é realçado devido ao fato de que; zkLedger tem desde suas bases e código uma série de funcionalidades pensadas para facilitar as auditorias. Por exemplo, o zkLedger possui recursos de auditoria nativos, que permitem obter facilmente somas, médias móveis, variações, desvio padrão e proporções.

Dessa forma, um auditor pode usar essas primitivas para medir a alavancagem financeira, liquidez dos ativos, exposições ao risco de contraparte e concentração de mercado, para o sistema como um todo ou para participantes individuais.

Como pode ser visto, esse tipo de tecnologia é especialmente útil para empresas, bancos e serviços financeiros que desejam e exigem esse nível de auditoria para atender aos requisitos regulatórios, mas, ao mesmo tempo, precisam da flexibilidade e do poder do blockchain .para suas operações.

Principais características do zkLedger

Entre as principais características do zkLedger, podemos citar o seguinte:

É um blockchain com ampla privacidade e recursos de auditoria

zkLedger visa Mantenha um alto nível de privacidade e auditoria em seus sistemas. Para atingir ambos os objetivos, o zkLedger baseia sua operação criptográfica em um novo tipo de provas ZKP do tipo Schnorr, para ser mais preciso, nas General Schnorr Proofs e em um sistema de compromissos Pedersen.

Os compromissos de Pedersen permitem zkLedger manter a privacidade do sistema e ao mesmo tempo aceitar o funcionamento de um sistema de auditoria. Isso é possível porque os commits de Pedersen permitem zkLedger, criar estruturas no nível de consenso da rede, qual o auditor pode então verificar e fazer o seu trabalho. O auditor em qualquer caso você só poderá acessar as informações de que precisa, e que está dentro do sistema de consenso da rede, negando acesso privilegiado a qualquer informação que não seja permitida. De certa forma, o esquema de Pedersen fornece apenas informações de trabalho para o auditor.

A informação oferecida pelo programa Pedersen é protegida em qualquer caso por um ZKP do tipo Schnorr (Testes Gerais Schnorr). Assim, a informação oferecida é apenas um resultado criptográfico que o auditor pode verificar na rede, sem de facto ter acesso aos dados reais das nossas operações.

Um blockchain de alta eficiência

O uso de compromissos Pedersen e ZKP do tipo Schnorr também torna o zkLedger um rede construída para ser altamente eficiente. Schnorr é uma tecnologia projetada com o princípio de ser rápido para gerar e verificar que ocupa muito pouco espaço de armazenamento. Nesse caso, usar o Schnorr no zkLedger garante que os nós não precisem ser extremamente poderosos para fazer seu trabalho. Além disso, os requisitos de armazenamento são drasticamente reduzidos.

A verificação de consenso do zkLedger implementa um sistema de funções bastante interessante que oferece transações muito rápidas. Em primeiro lugar, os participantes não precisam interagir para construir provas da transaçãoEm vez disso, o gastador pode criar a transação por conta própria. Neste ponto, se um ator mal-intencionado tentar codificar valores incorretos nos commits de outros atores, eles falharão, pois apenas as partes que possuem as informações referentes ao gasto (o gastador que construiu a transação, o coletor que sabe quanto têm de pagar) podem responder com segurança ao teste criptográfico e à posterior auditoria da rede.

Este sistema é conhecido como auditoria de token zkLedger e teste de consistência, e pode ser verificado publicamente, melhorando a segurança nos pagamentos e, ao mesmo tempo, tornando-os muito rápidos. Além disso, para evitar a geração de moedas que não existem, o zkLedger inclui uma série de regras de consenso que evitam esse comportamento (no mesmo estilo do que acontece no Monero (XMR)) criando uma série de testes de alcance que evitam este ataque.

Teste de equilíbrio, o algoritmo de consenso zkLedger

Uma das principais características do zkLedger é seu algoritmo de consenso conhecido como Prova de Equilíbrio (PoBal) ou Teste de Equilíbrio. A Prova de Equilíbrio visa duas coisas:

1. Esse zkLedger é um rede de alta velocidade.
2. Que é impossível esconder saldos ou informações da conta.

Dessa forma, o Proof of Balance atende a ambas as necessidades por meio de uma série de testes criptográficos desenvolvidos para esse fim. Em primeiro lugar, uma transação no zkLedger é uma entrada para cada “banco”, essa entrada possui uma série de compromissos criptográficos exclusivos que os vinculam inequivocamente à referida transação. O objetivo deste primeiro sistema é garantir que:

1. Uma transação de transferência não pode criar ou destruir ativos.
2. O “banco de despesas” deve dar o consentimento Para transferência.

Nessa situação, o zkLedger criou uma série de testes criptográficos para garantir que o gastador possa lidar com esses fundos e usá-los de forma livre e autônoma. O primeiro desses testes é Comprovativo de Saldos que permite saber que o gastador realmente tem bens em sua posse para a operação.

Depois Um segundo teste é realizado para garantir que o "banco" realmente tenha os ativos a serem transferidos. Isso é possível graças ao Teste de Ativos, a ideia desse teste é demonstrar que o usuário realmente possui o patrimônio dentro do banco de despesas para realizar a transação.

Diferença com outros modelos

Em um blockchain normal (como em Bitcoin (BTC)) isso é possível por UTXO e a árvore de transações que é criada pelas transações anteriores até atingir o coinbase.

No entanto, o zkLedger não segue esse sistema, na verdade, zkLedger não torna a árvore de transações pública a qualquer momento, portanto, a Prova de Bens se encarrega de verificar criptograficamente que o usuário possui bens e que tal transação pode ser realizada sem problemas de gasto duplo ou geração de moedas inexistentes.

Finalmente, a Teste de consistência garante que os bancos não possam adicionar dados ao razão geral que impeçam outro banco de abrir seus compromissos ao Auditor. Desta forma, o sistema é protegido para que todos possam participar dele em igualdade de condições.

Velocidade de transação

A Prova de Saldo (PoBal) é o chave para a alta velocidade de operação do zkLedger. Em testes de laboratório, o zkLedger foi capaz de superar outras tecnologias populares de blockchain. Em uma rede de 12 servidores Xeon (4 Core) e 24 GB de RAM, o zkLedger foi capaz de:

1. Auditar 100 mil transações em 6 milissegundos, no modo online.
2. Auditar 100 mil transações em 3500 milissegundos, no modo offline.
3. Crie uma entrada (transação) em 8 milissegundos. Isso traduzido para segundos é 125 transações por segundo, mas a configuração é dimensionada no modo linear. Além disso, o sistema é paralelizável aumentando a capacidade de processamento medida que a rede aumenta de tamanho.

Isso coloca o zkLedger, no nível de redes privadas de alta velocidade, como o caso de HyperLedger, com a ressalva de que seu sistema é mais aberto e público para verificação das informações.

Casos de uso ZkLedger

Como mencionamos no início, o principal caso de uso do zkLedger é focado na oportunidade de oferecem infraestrutura de blockchain para bancos, empresas e outras entidades financeiras. A utilidade da tecnologia neste ambiente é inquestionável e é onde suas capacidades de auditoria, velocidade e propriedades de privacidade são mais deslumbrantes.

Um bom caso de uso para a tecnologia seria criar um CBDC ou moeda digital do banco central, onde os princípios de privacidade que o dinheiro e esses sistemas devem ter o tempo todo sejam realmente respeitados.

Outro ambiente que pode se beneficiar desse sistema é o das seguradoras. Nesses casos, o zkLedger pode garantir a adequação das informações compartilhadas entre as seguradoras, bancos e outras entidades, mantendo a auditabilidade do sistema em todos os sentidos, sem que seja necessário revelar informação sensível entre os intervenientes, incluindo os clientes e as condições em que foram acionadas as suas cláusulas de seguro.