[El secreto de Zcash ②] Evita el doble gasto mientras oculta las transacciones

[Reportera Ham Ji-hyun de Block Media] La razón por la que la criptomoneda de privacidad Zcash (ZEC) está atrayendo la atención de Wall Street es gracias a socios sólidos como JP Morgan, pero no se puede ignorar que la tecnología en sí es atractiva. Zcash es un activo digital (criptomoneda) que puede ocultar el contenido de las transacciones. Se puede verificar que una transacción es válida sin revelar quién envió dinero a quién y cuánto se envió.

Aquí surge una pregunta. Si se oculta el contenido de la transacción, ¿no se podría hacer un 'doble gasto' de la misma cantidad de dinero sin que nadie lo note? Zcash resuelve este problema utilizando varias tecnologías criptográficas. La clave es ocultar la identidad del dinero, pero permitir que se verifique si el dinero ya se ha gastado o si es dinero falso.

El dinero de Zcash se almacena en un 'nota' que no se revela

Primero, en Zcash, el dinero se expresa en forma de 'nota'.

En una blockchain típica, es relativamente fácil verificar cuánto se ha emitido y cuándo se ha utilizado un activo digital. En cambio, en las llamadas transacciones 'blindadas' de Zcash, no se revela información como la cantidad de dinero y el destinatario.

En su lugar, Zcash no muestra el contenido de la nota, sino que deja solo una marca cifrada llamada 'compromiso de nota' en la blockchain. El compromiso de nota se puede comparar con una 'caja sellada'. El contenido dentro de la caja está oculto, pero una vez sellada, no se puede cambiar a otro contenido, lo que permite verificar que la información se ha mantenido en el estado prometido inicialmente.

El problema surge al utilizar este dinero.

En una blockchain típica, el uso de un activo específico se hace público, por lo que si se vuelve a utilizar el mismo activo, es fácil que se descubra. Por el contrario, si Zcash revela qué nota se utilizó, se podrían vincular las transacciones, lo que debilitaría la privacidad.

La solución a esto es el 'anulador'.

Cuando un usuario utiliza una nota, en lugar de revelar la nota en sí, se publica un valor único generado a partir de esa nota. Esto es el anulador. En términos simples, al usar dinero, se crea y se publica un 'sello de uso completado'. Se oculta la información sobre qué dinero se utilizó y quién es el propietario, mostrando solo el sello. Si se intenta usar el mismo dinero nuevamente, el mismo sello aparecerá, por lo que la red podrá detectar el intento de doble gasto. Si aparece un anulador que ya ha sido utilizado, la transacción será rechazada.

De esta manera, Zcash oculta qué dinero se ha gastado, pero evita que se use el mismo dinero dos veces.

Entonces, surge otra pregunta. Si no se revela qué nota se está utilizando, ¿cómo puede la red verificar que la persona realmente posee ese dinero?

Aquí se utiliza la prueba de conocimiento cero.

El usuario prueba matemáticamente que posee una nota que realmente existe, que tiene derecho a usarla y que ha cumplido con las reglas de la transacción. Sin embargo, no revela cuánto dinero hay ni qué nota es. En esencia, solo necesita demostrar que tiene derecho a usar el dinero sin mostrarlo.

¿Qué pasaría si alguien intenta aumentar 10 ZEC a 20 ZEC en secreto?

El hecho de que se haya evitado el doble gasto no significa que todos los problemas estén resueltos. Si la cantidad de la transacción también está oculta, alguien podría gastar 10 ZEC mientras crea secretamente 20 ZEC.

Para evitar esto, Zcash utiliza 'compromiso de valor' y 'firma vinculante'.

El compromiso de valor es un mecanismo que fija criptográficamente la cantidad sin mostrarla. Esto también se puede comparar con un sobre. No se puede ver el número escrito dentro del sobre, pero se puede verificar que la suma de los números de varios sobres es correcta sin abrirlos.

Por ejemplo, si se realiza una transacción enviando 10 ZEC cuando se tiene 10 ZEC, los cálculos son correctos. Por otro lado, si se intenta enviar 20 ZEC teniendo solo 10 ZEC, los cálculos no coinciden. Esto permite verificar que, sin revelar la cantidad real, los cálculos antes y después de la transacción son correctos, evitando que alguien cree ZEC que no existía durante el proceso de transacción.

Es decir, se oculta la cantidad, pero se verifica que no se ha generado más valor del que se ha recibido.

Además, la firma vinculante obliga a que esta relación de cálculo esté atada a la transacción, imponiendo la regla de que "no se puede crear más dinero del que se ha ingresado". Gracias al compromiso de valor y la firma vinculante, si los cálculos no coinciden, no se puede generar una firma válida y la transacción será rechazada.

Zcash verifica tres cosas

En última instancia, para que las transacciones blindadas de Zcash se lleven a cabo, deben pasar por tres filtros.

• "¿No es dinero que ya se ha gastado una vez? (doble gasto)" ➤ Anulador
• "¿Es dinero que realmente existe y tienes derecho a usarlo?" ➤ Prueba de conocimiento cero
• "¿No se ha creado dinero en secreto durante la transacción?" ➤ Compromiso de valor · Firma vinculante

Bitcoin muestra qué dinero se ha gastado a través de un libro de transacciones público para evitar el doble gasto. En cambio, Zcash utiliza un método que oculta qué dinero es, pero prueba si el dinero ya se ha utilizado o no.

Es decir, la clave de la tecnología de Zcash no es renunciar a la verificación por privacidad, sino hacer pública solo la información necesaria para la verificación y ocultar el resto. ¿Qué pasaría si hubiera vulnerabilidades en el sistema de verificación, que es la tecnología central de Zcash? Este problema se abordará en el tercer artículo de la serie.

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