Cos’è Nightfall? La tecnologia per la privacy di Ethereum di Ernst & Young

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Ethereum deve affrontare sfide uniche per la privacy, principalmente attingendo dalla sua implementazione del modello di transazione basato sull’account rispetto al design UTXO di bitcoin, che richiede alcuni compromessi espliciti nella privacy. Vitalik Buterin ha delineato i pro e i contro dell’account rispetto a UTXO basato per una piattaforma di contratti intelligenti e ha scelto il primo come il modello più praticabile per gli obiettivi a lungo termine di Ethereum.

Nonostante le sfide sulla privacy affrontate da Ethereum, non hanno fermato una serie di progetti e sviluppi che cercano di rafforzare le garanzie sulla privacy della rete di contratti intelligenti.

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In particolare, le discussioni sull’incorporazione di zk-SNARK, la tecnologia implementata in ZCash per l’anonimato di alto livello, hanno amplificato negli ultimi mesi, con una conseguenza collaterale dell’integrazione con Ethereum come vantaggi di scalabilità.

L’aggiornamento di Byzantium di Ethereum ha consentito di verificare e implementare zk-SNARK in contratti intelligenti sulla blockchain di Ethereum e ora le aziende stanno sfruttando la potenza di zk-SNARKS per una varietà di applicazioni. Uno degli esempi più notevoli è il recentemente svelato Protocollo Nightfall di Ernst & Young (EY), che utilizza l’estensione Casella degli strumenti ZoKrates zk-SNARK – un modello formalizzato per calcoli scalabili, che preservano la privacy, off-chain su Ethereum.

Affrontare la privacy in Ethereum

Per quanto riguarda le criptovalute, la privacy si materializza tipicamente come argomento per preservare l’anonimato degli utenti quando partecipano a transazioni finanziarie. Questa nozione ha sopportato il peso del lavoro di sviluppo nella tecnologia di anonimato delle criptovalute, con le garanzie della sorveglianza di terze parti sugli individui la principale preoccupazione.

Tuttavia, quando si valutano le applicazioni più ampie di una blockchain pubblica come Ethereum, in cui sono abilitati i contratti intelligenti completi di Turing, l’uso delle tecnologie per la privacy si estende oltre l’individuo e nei processi aziendali. Ma prima, una panoramica di alto livello su come zk-SNARKs può preservare la privacy su Ethereum.

Secondo la pagina della tecnologia di ZCash su zk-SNARK:

“L’acronimo zk-SNARK sta per” Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge “e si riferisce a una costruzione di prova in cui si può dimostrare il possesso di determinate informazioni, ad es. una chiave segreta, senza rivelare tali informazioni e senza alcuna interazione tra il prover e il verificatore. “

Una forma di prove a conoscenza zero (ZKP), il concetto è meglio compreso con esempi più astratti, come il grotta di Alibaba o l’idea di verificare che Waldo esista in un ritratto senza rivelare specificatamente dove si trova in detto ritratto.

La logica intelligente degli ZKP è che separano i dati dalle informazioni.

Concetti esoterici come zk-SNARK, che sono costruiti su una matematica eccezionalmente complicata, sono difficili da tradurre in codice, in particolare quando si fa riferimento a un’implementazione congruente con le applicazioni in una blockchain. Di conseguenza, le librerie di codici formali, come ZoKrates, diventare il ponte tra l’interpretazione matematica e l’aspetto comprensibile dall’uomo che può essere maneggiato in casi d’uso reali tramite codice.

Le librerie formalizzate di zk-SNARK sono ancora in fase di sviluppo pesante, quindi sono difficili da usare, ma è proprio per questo che aziende come EY hanno esplorato la loro applicazione e hanno lavorato sull’introduzione di un set di protocolli più utilizzabile con la tecnologia sottostante astratta..

La scoperta di strumenti per la privacy che utilizzano Ethereum non è nemmeno esplicitamente limitata a EY. Anche JP Morgan lo è secondo quanto riferito lavorando sulla tecnologia con il suo blockchain Quorum, una versione autorizzata di Ethereum.

Cala la notte

Nightfall è l’implementazione della ricerca sperimentale del tentativo di EY di formalizzare una serie di protocolli standard per le transazioni private su Ethereum, basati su zk-SNARK. I protocolli sono compatibili con i popolari standard di token ERC-20 ed ERC-721 (NFT) sulla rete, rendendoli ampiamente accessibili e pratici per gli sviluppatori.

EY osserva che il repository è ancora sperimentale e non ha ancora superato un audit di sicurezza completo, il che significa che, almeno per ora, servirà principalmente come mezzo per accelerare la ricerca e le applicazioni di zk-SNARKS su Ethereum. Detto questo, rivela alcuni progressi significativi nel tentativo più ampio di migliorare la privacy su Ethereum.

Ad esempio, il tramonto carta bianca articola il superamento del problema della funzione di “trasferimento” pubblico che richiede che gli input “a” e “trasferimento” siano pubblici con un trasferimento di token ERC-20 convenzionale su Ethereum come segue:

“Il mittente (o” Prover “) esegue un calcolo in privato sul proprio computer. Passano input privati ​​in questo calcolo e ottengono una serie di output pubblici che condividono con la blockchain. Gli output pubblici appaiono come valori criptati illeggibili a tutti gli osservatori; solo il mittente e il destinatario possono interpretare il loro pieno significato. Affinché questi valori crittografati abbiano “significato” per tutti gli osservatori, il Prover condivide anche con la blockchain una corrispondente “prova” di aver calcolato correttamente questi output. Insieme, questa prova e questi output pubblici possono essere verificati in modo tale che tutti possano essere convinti che un calcolo pre-concordato è stato eseguito su un particolare insieme di input privati ​​per produrre gli output pubblici “.

Il concetto generale di cui sopra è un esempio più specifico di come gli zk-SNARK tendono a funzionare, ma la proposta di valore principale di Nightfall è la sua inclusione di una serie di contratti intelligenti integrati con ZoKrates che fornisce le basi per la creazione di tali transazioni private in Ethereum. In particolare, la generazione delle “prove” viene eseguita utilizzando il toolbox ZoKrates.

Configurazioni affidabili controverse sono ancora richieste in Nightfall di EY, anche in numerosi casi, ma quando si esamina la sua applicazione da parte delle aziende, ciò non è così problematico come l’evento di generazione in una rete di criptovaluta come ZCash poiché le aziende (ad esempio, una società di logistica delle catene di approvvigionamento) hanno un caso d’uso più privato e autorizzato confinato all’interno della più ampia rete Ethereum.

Nightfall cita alcuni dei potenziali casi d’uso della tecnologia che vanno da settori come la gestione della catena di approvvigionamento e la logistica alle transazioni aziendali interne – che è al centro dell’iniziativa di JP Morgan con zk-SNARKs.

Un esempio di impiego di Nightfall nel settore della catena di approvvigionamento sarebbe la tracciabilità privata dei prodotti farmaceutici durante il viaggio logistico e, cosa importante, non rivelare dettagli sui prodotti stessi, come il tipo di farmaco, la destinazione o la quantità nel registro pubblico. Il vantaggio principale è che le aziende possono sfruttare la resistenza alla censura, la verificabilità e l’infrastruttura di una blockchain pubblica con garanzie di privacy simili a quelle di una catena autorizzata.

La formalizzazione dei protocolli di trasferimento utilizzando zk-SNARK può ridurre efficacemente l’impatto dei compromessi nel processo decisionale relativo alle blockchain pubbliche e private.

Nightfall di EY fa riferimento a una suite di collaboratori che hanno aiutato il protocollo impostato a materializzarsi, tra cui ZoKrates, Libsnark, ZCash, GM17, 0xcert e OpenZeppelin. EY sta pianificando di introdurre Nightfall nei suoi prodotti blockchain esistenti: OpsChain e Blockchain Analyzer.

Mike Owergreen Administrator
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