Modelli prototipo ETH Zero-Proof: Ernst & Young ha fatto ciò che Ethereum non ha potuto?

Società multinazionale di revisione e consulenza, Ernst & Young (EY), ha annunciato il 30 ottobre il lancio del prototipo EY Ops Chain Public Edition (PE), la prima implementazione al mondo della tecnologia zero-knowledge proof (ZKP) sulla blockchain pubblica di Ethereum.

Questo sistema mira a superare tre barriere principali delle transazioni correnti e dei trasferimenti di asset su una blockchain pubblica:

La capacità per le aziende di condurre transazioni sicure su una rete pubblica;
Abbassare alcune delle barriere a un’adozione più diffusa della blockchain; e
Consenti una tracciabilità completa delle transazioni private.

Sebbene sia ancora solo una versione prototipo e destinata all’offerta di produzione live nel 2023, questa tecnologia potrebbe rivelarsi estremamente significativa.

Per considerarlo in modo più dettagliato è utile prima esaminare la differenza tra blockchain pubbliche e private e quali sono esattamente le prove a conoscenza zero.

Blockchain pubbliche contro blockchain private

La più grande differenza tra blockchain pubbliche e private risiede in chi è autorizzato a unirsi e partecipare alla rete.

Le blockchain pubbliche sono aperte a tutti e chiunque può, in teoria, unirsi alla rete, scaricare il protocollo e leggere e scrivere transazioni sulla sua rete decentralizzata. I blockchain pubblici più noti sono Bitcoin ed Ethereum. Le transazioni vengono verificate da migliaia e migliaia di computer indipendenti in tutto il mondo, o nodi, per mantenere un ecosistema di consenso senza fiducia. Più la rete è decentralizzata, più diventa sicura e resiliente.

Tuttavia, questa sicurezza ha un costo. Ogni transazione deve essere confermata da ogni nodo e per raggiungere il consenso, i nodi devono eseguire calcoli ad alta intensità di risorse per risolvere complicate equazioni crittografiche, note anche come proof-of-work. Ciò riduce i tempi di transazione e aumenta i costi di transazione, riducendo significativamente l’affidabilità durante i periodi di elevata attività di rete.

Di conseguenza, la scalabilità è stata a lungo riconosciuta come uno dei maggiori ostacoli all’adozione diffusa da parte delle imprese di blockchain pubbliche.

Un altro problema delle blockchain pubbliche è la privacy. Le transazioni su una rete pubblica inizialmente non possono essere collegate alla persona dietro di esse, ma le informazioni sulle transazioni, come importo, data, indirizzo del mittente e destinatario, sono pubblicamente disponibili per chiunque abbia accesso alla rete. Gli indirizzi pseudonimi possono essere tracciati e seguiti fino a quando l’utente non effettua transazioni su uno scambio centralizzato di criptovaluta, a quel punto la sua vera identità viene compromessa.

Le blockchain private, d’altra parte, sono aperte solo alle parti che sono state invitate a unirsi alla rete chiusa. Sono anche indicati come blockchain autorizzati perché per diventare un partecipante alla rete, l’utente dovrà ottenere l’autorizzazione dallo starter della rete attraverso una serie di regole o condizioni.

Una blockchain completamente privata è dove le autorizzazioni di scrittura sono solitamente controllate da un’organizzazione, mentre le blockchain private possono anche assumere la forma di un consorzio, dove il consenso viene raggiunto attraverso un gruppo di nodi preselezionati.

Le reti blockchain private e consortili sono adatte all’adozione da parte delle imprese, soprattutto nel settore finanziario, perché le transazioni sono private e visibili solo al numero limitato di partecipanti alla rete.

Esempi di reti blockchain private e consortili includono Hyperledger, infrastruttura blockchain privata e R3, un consorzio blockchain di un istituto bancario e finanziario globale basato sul loro prodotto tecnologico di registro distribuito, Corda.

Ancora una volta, questa privacy delle blockchain private ha un costo. La rete è meno decentralizzata e quindi meno sicura e meno resistente agli attacchi.

Prove a conoscenza zero (ZKP)

Le prove a conoscenza zero sono state definite in un 1988 documento pubblicato dai ricercatori del MIT e dell’Università di Toronto come “quelle prove che non trasmettono alcuna conoscenza aggiuntiva oltre alla correttezza della proposizione nelle domande”.

Nella crittografia e nel mondo blockchain, ZKP è noto come un metodo che consente a una parte di dimostrare a un’altra parte che un’affermazione è vera senza rinunciare a ulteriori informazioni. Ci sono tre aspetti degli ZKP:

Completezza: se l’affermazione è vera, un verificatore onesto sarà convinto da un esperto onesto;
Correttezza: se l’affermazione è falsa, nessun prover disonesto può convincere un verificatore onesto; e
Conoscenza zero: se l’affermazione è vera, nessun verificatore disonesto apprende nient’altro che il fatto che l’affermazione è vera.

Applicazione alla blockchain

Le ZKP consentono una maggiore privacy sui blockchain pubblici consentendo ai nodi, o partecipanti alla rete, di verificare l’esistenza e la validità delle transazioni, e quindi mantenere il consenso distribuito, senza essere effettivamente in grado di vedere o rendere pubblici i dettagli della transazione, garantendo la privacy.

Questo è il motivo per cui il prototipo EY Ops Chain PE è così significativo. Le blockchain pubbliche in genere offrono una migliore sicurezza e liquidità attraverso una maggiore decentralizzazione, mentre le blockchain private offrono una protezione completa delle informazioni sui clienti.

La soluzione EY, attraverso l’utilizzo di ZKP, consente all’azienda di sfruttare la sicurezza e la resilienza di una blockchain pubblica, come Ethereum, mantenendo intatto l’algoritmo di consenso, mantenendo la completa privacy sulle informazioni sulle transazioni e, quindi, sfruttando i vantaggi di entrambi i mondi.

Secondo Paul Brody, EY Global Innovation Leader, Blockchain, questo è esattamente il risultato desiderato.

"EY Ops chain PE è un’applicazione unica nel suo genere e un importante passo avanti che consente l’adozione della blockchain. Le blockchain private offrono alle aziende la privacy delle transazioni, ma a scapito di una ridotta sicurezza e resilienza. Con prove a conoscenza zero, le organizzazioni possono effettuare transazioni sulla stessa rete della concorrenza in completa privacy e senza rinunciare alla sicurezza della blockchain pubblica di Ethereum."

Inoltre, potrebbe alimentare la crescita nell’adozione della blockchain aziendale “riducendo notevolmente il processo costoso e dispendioso in termini di tempo di creazione di reti private e di partner commerciali a bordo uno alla volta."

James Wester, direttore della ricerca di Strategie Blockchain in tutto il mondo presso International Data Corporation (IDC), un fornitore globale di servizi di consulenza e intelligence di mercato, concorda sul fatto che l’applicazione di ZKP a blockchain pubbliche incoraggerà la crescita e l’adozione da parte delle imprese.

"Lo sviluppo di strumenti che migliorano le capacità delle blockchain pubbliche stimolerà l’adozione da parte delle imprese di blockchain pubbliche e sono cruciali per la crescita delle tecnologie blockchain in generale. La capacità di garantire la privacy pur mantenendo la sicurezza e la resilienza delle blockchain pubbliche è una considerazione importante. Offre alle imprese l’opportunità di iniziare a costruire soluzioni del mondo reale su blockchain pubbliche ed è un passo importante nell’evoluzione della tecnologia."

Gli sforzi di Ethereum per prototipi a prova di conoscenza zero

Ethereum ha cercato a lungo di utilizzare una versione del protocollo ZKP, chiamata Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge (ZK-SNARK), sperimentata da ZCash, come parte dell’aggiornamento di Bisanzio che, a sua volta, fa parte del Forcella rigida Metropolis.

Vitalik Buterin, co-fondatore di Ethereum, ha anche dichiarato più recentemente in un Ricerca ETH post che la rete potrebbe potenzialmente scalare a 500 transazioni al secondo utilizzando ZK-SNARK per convalidare in massa le transazioni.

Tuttavia, ha ammesso che le transazioni ZK-SNARK sulla blockchain di Ethereum sarebbero molto costose e ad alta intensità di calcolo, forse insinuando che non è ancora del tutto pronta per l’adozione aziendale mainstream.

“FWIW [Per quel che vale] Sono d’accordo che l’intera cosa è costosa in termini di tempo di prova, anche se mi aspetto che i relayer saranno farm di GPU, quindi è meno problematico di quanto non lo sia, ad esempio, in Zcash, dove regolarmente i nodi devono essere in grado di eseguire prove in pochi secondi. “

Un altro problema di transazioni ZK-SNARK sulla blockchain di Ethereum, secondo un white paper rilasciato dai membri del team Blockchain della banca multinazionale olandese ING – che ha anche lanciato uno strumento a conoscenza zero – è che è notevolmente meno efficiente.

“ZK-SNARKS sono generici; possono verificare qualsiasi funzione particolarmente rilevante per Ethereum che fornisce l’EVM completo di Turing, consentendo agli sviluppatori di costruire qualsiasi tipo di logica. Gli ZKP generici come ZK-SNARK, tuttavia, hanno un prezzo. Sono notevolmente meno efficienti delle prove specifiche a conoscenza zero “.

Informazioni tecniche dettagliate non sono ancora disponibili sul sistema PE Ops Chain di EY, ma il comunicato stampa afferma specificamente che la tecnologia consentirà alle aziende di creare e vendere in modo privato e sicuro token di prodotti e servizi su una blockchain pubblica con accesso privato ai record delle transazioni senza infrangere il l’algoritmo di consenso, ovvero l’algoritmo di consenso proof of work di Ethereum rimane intatto.

Erano E&Sei in grado di fare ciò che Ethereum non potrebbe, ovvero trovare una soluzione scalabile ed economica per transazioni private e trasferimenti di asset su una blockchain pubblica sicura e resiliente? E&I commenti positivi di Y nel loro comunicato stampa su come consentire la crescita nell’adozione della blockchain pubblica aziendale suggerirebbero di sì.

Restano ancora aperte alcune domande: se E&La soluzione ZKP di Y è più specifica per superare le barriere della proposta più generica di Ethereum di utilizzare ZK-SNARKS per transazioni private e, in tal caso, in che modo sarebbe diverso dal protocollo ZK-SNARK.