La adopción generalizada de Web3 enfrenta varios desafíos, incluyendo permitir que los desarrolladores tradicionales de Web2 hagan la transición de manera fluida al desarrollo de aplicaciones blockchain sin necesidad de tener un amplio conocimiento de criptografía. zkWASM (Máquina Virtual Zero-Knowledge WebAssembly) ofrece una solución efectiva a este problema.
Al combinar Pruebas de Conocimiento Cero (ZK) con WebAssembly (WASM), zkWASM está diseñado para facilitar la migración sin problemas de aplicaciones Web2 al ecosistema Web3.
Con zkWASM, los cálculos se procesan fuera de la cadena, mientras que solo la prueba de esos cálculos se almacena en la cadena. Este enfoque permite a los desarrolladores construir aplicaciones descentralizadas (dApps) utilizando lenguajes de programación familiares como Rust, C++ y Go. Al eliminar la necesidad de que los desarrolladores comprendan profundamente la tecnología de Prueba de Conocimiento Cero, zkWASM reduce significativamente la barrera de entrada y aborda puntos clave en la transición de Web2 a Web3.
Fuente: https://delphinuslab.com/tutorial/
zkWASM se basa principalmente en dos tecnologías clave:
WebAssembly (WASM): WASM es un formato eficiente de bytecode que admite lenguajes como C, Rust y otros para ejecutarse en navegadores o máquinas virtuales de blockchain. Desarrollado en colaboración por Google, Mozilla, Microsoft y Apple, WASM ofrece un excelente rendimiento y portabilidad, lo que lo hace ampliamente adoptado para el desarrollo web de alto rendimiento.
Fuente: @bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolucionando-el-desarrollo-web-con-alto-rendimiento-y-portabilidad-e4aef76391bb"">https://medium.com/@bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolucionando-el-desarrollo-web-con-alto-rendimiento-y-portabilidad-e4aef76391bb
Prueba de conocimiento cero (ZK): ZK permite a un probador demostrar la corrección de un cálculo a un verificador sin revelar los detalles del cálculo en sí mismo.
zkWASM combina las ventajas de ambas tecnologías, permitiendo que los resultados de la ejecución del código WASM sean verificados a través de pruebas de conocimiento cero, mejorando así la privacidad y escalabilidad de la cadena de bloques.
El núcleo de zkWASM radica en combinar el conjunto de instrucciones WASM con Pruebas de Conocimiento Cero (ZK) para lograr cálculos eficientes y verificables. El flujo de trabajo consta de los siguientes pasos:
Como una máquina virtual portátil, zkWASM permite a los desarrolladores escribir aplicaciones que protegen la privacidad utilizando lenguajes de programación familiares y compilarlos en formato WASM. Los usuarios pueden ejecutar estas aplicaciones en sus navegadores como aplicaciones regulares, sin necesidad de hardware o software adicional.
Introducción:
Como pionero en el ecosistema zkWasm, Delphinus Lab se especializa en el desarrollo de soluciones de computación de confianza y kits de herramientas para desarrolladores (SDK) completos. El equipo está apasionado por cerrar la brecha entre Web2 y Web3, facilitando a los desarrolladores tradicionales adoptar la tecnología blockchain.
Desarrollos clave:
Construyó una máquina virtual zkWasm de vanguardia que permite la computación segura fuera de la cadena mientras garantiza la verificación en cadena a través de pruebas de conocimiento cero
Creó un entorno de desarrollo versátil que admite lenguajes de programación populares, incluidos C, C++, Rust y AssemblyScript
Presentó zkWasm Hub, una plataforma en la nube innovadora donde los desarrolladores pueden descubrir, compartir e implementar aplicaciones zkWasm con capacidades de generación de pruebas automatizadas y procesamiento por lotes
Aplicaciones:
La plataforma sobresale en la computación centrada en la privacidad, impulsa el desarrollo de aplicaciones descentralizadas (DApps) y permite la implementación personalizada del protocolo Rollup.
Fuente: https://delphinuslab.com/?ref=blog.icme.io
Introducción:
ZKCROSS es una capa de ejecución zkRollup multi-cadena que aprovecha la tecnología zkWasm para habilitar la interoperabilidad entre cadenas y proporcionar una capa de ejecución universal.
Desarrollos clave:
Desacopla las capas de ejecución y liquidación, ofreciendo un entorno de ejecución multi-cadena confiable a través de la tecnología zkWasm.
La plataforma facilita el desarrollo y despliegue rápido de productos nativos de múltiples cadenas, garantizando la seguridad a través de protocolos ZKP de extremo a extremo.
Aplicaciones:
Transferencias de activos entre cadenas, interacciones de juegos blockchain entre diferentes cadenas y protocolos DeFi entre cadenas.
Fuente: https://www.zkcross.org/
Introducción:
Polygon Labs y la Fundación NEAR se han unido para desarrollar un Probador zkWasm para proporcionar soporte de prueba de conocimiento cero para blockchains basados en Wasm.
Desarrollos Clave:
NEAR Foundation se ha convertido en un contribuyente clave al Kit de Desarrollo de Cadenas de Polygon (CDK), lo que permite a los desarrolladores utilizar zkWasm Prover al construir blockchains de Capa 2 impulsados por ZK.
Esta colaboración mejora la interoperabilidad entre las cadenas Wasm y el ecosistema de Ethereum, al mismo tiempo que mejora la seguridad y la escalabilidad.
Aplicaciones:
La tecnología es ideal para construir cadenas personalizadas impulsadas por ZK en la capa 2 y admite la expansión en los ecosistemas EVM y Wasm.
Introducción:
zkWasm Hub es una plataforma en la nube completa desarrollada por Delphinus Lab que simplifica el desarrollo y despliegue de aplicaciones zkWasm.
Desarrollos clave:
Proporciona almacenamiento y acceso para imágenes de aplicaciones zkWasm, con soporte para acceso a través de APIs REST.
Admite servicios de compilación y actualización automatizados, lo que permite a los desarrolladores implementar proyectos de GitHub directamente en zkWasm Hub.
Incluye un explorador de tareas para monitorear el estado de las tareas zkWasm.
Aplicaciones:
Herramientas para desarrolladores, plataforma de distribución de aplicaciones y servicios en la nube descentralizados.
Origen: https://zkwasmhub.com/
zkEVM se centra en mejorar la privacidad y la escalabilidad de Ethereum, con soporte para Solidity. zkWASM apunta a la transición de Web2 a Web3, ofreciendo soporte para múltiples lenguajes de programación tradicionales. eWASM mejora la eficiencia de ejecución de contratos inteligentes de Ethereum y también soporta múltiples lenguajes.
Las diferencias clave entre zkEVM, zkWASM y eWASM radican en sus áreas de enfoque: zkEVM enfatiza la escalabilidad de Ethereum, zkWASM se centra en facilitar la migración de desarrolladores tradicionales a Web3, y eWASM está dedicado a mejorar el rendimiento de contratos inteligentes.
Fuente: https://hyperoracle.medium.com/zkwasm-the-next-chapter-of-zk-and-zkvm-471038b1fba6
zkWASM permite a los usuarios ejecutar contratos inteligentes o tareas computacionales sin revelar más que el resultado final, sin divulgar los datos de entrada específicos. Por ejemplo, los usuarios pueden realizar cálculos complejos fuera de la cadena y demostrar la corrección del resultado utilizando pruebas de conocimiento cero (ZK) sin exponer el proceso de cálculo subyacente.
La ejecución tradicional de contratos inteligentes depende de que todos los nodos realicen cálculos redundantes. Sin embargo, zkWASM permite que los cálculos se realicen fuera de la cadena, generando una prueba ZK que los nodos en la cadena pueden verificar para confirmar la corrección del resultado. Este enfoque reduce significativamente los costos de cálculo en la cadena.
Con las capacidades multiplataforma de WASM, zkWASM admite varios lenguajes de programación como Rust, C++ y Go. Esto permite a los desarrolladores construir programas de computación ZK utilizando herramientas familiares.
Al mover los procesos computacionales fuera de la cadena y enviar solo pruebas ZK, zkWASM reduce significativamente la carga en la computación en cadena, mejorando la escalabilidad de la cadena de bloques. Esto es especialmente importante para soluciones de escalabilidad como Rollups y protocolos de Capa 2.
Fuente: https://delphinuslab.com/tutorial/
A pesar de las ventajas notables de zkWASM en protección de privacidad, escalabilidad y compatibilidad multiplataforma, todavía quedan varios desafíos técnicos en su adopción:
Ejecutar código WASM con zkWASM requiere transformar cada paso computacional en un circuito de prueba de conocimiento cero, aumentando significativamente la complejidad computacional.
Problema: Los esquemas de prueba de conocimiento cero (por ejemplo, ZK-SNARKs, ZK-STARKs) a menudo implican operaciones matemáticas extensas y complejas como compromisos polinómicos y cálculos de curvas elípticas. Estos procesos pueden dar lugar a tiempos de generación de pruebas largos y un alto consumo de recursos.
Optimización potencial: Investigar algoritmos de prueba ZK más eficientes y aprovechar la aceleración de hardware (por ejemplo, FPGA, GPU) puede ayudar a reducir la sobrecarga computacional.
Si bien ASM está diseñado para una ejecución eficiente, no está optimizado de forma inherente para la compatibilidad con la prueba de conocimiento cero. La conversión directa de instrucciones ASM a circuitos ZK puede introducir cuellos de botella de rendimiento.
Problema: el conjunto de instrucciones de WASM no se mapea directamente al modelo de circuito aritmético utilizado en las pruebas de conocimiento cero, lo que lleva a conversiones ineficientes.
Optimización potencial: Desarrollar una representación intermedia (IR) más eficiente puede ayudar a minimizar la sobrecarga computacional innecesaria y mejorar la idoneidad del código WASM para cálculos ZK.
Aunque WASM soporta múltiples lenguajes, zkWASM aún debe integrarse con las herramientas existentes del ecosistema ZK para reducir las curvas de aprendizaje de los desarrolladores.
Problema: Los lenguajes ZK existentes (por ejemplo, Circom, ZoKrates) y el ecosistema WASM tienen pilas técnicas distintas. Asegurar que zkWASM se integre sin problemas con los ecosistemas blockchain y DApp principales es un desafío significativo.
Optimización potencial: Promover una integración más profunda de zkWASM con lenguajes populares como Solidity, Rust y C++, al mismo tiempo que se proporcionan SDK y marcos de desarrollo fáciles de usar para el usuario.
En entornos de blockchain, las pruebas de ZK generadas por zkWASM deben ser verificadas en cadena. Dado que los recursos en cadena son limitados, optimizar los costos de verificación es crucial.
Problema: Aunque verificar las pruebas ZK requiere mucho menos recursos que volver a ejecutar el cálculo, todavía puede resultar en altas tarifas de gas en cadenas públicas como Ethereum.
Optimización potencial: Investigando algoritmos de verificación más eficientes (por ejemplo, pruebas de aggreGate.io, pruebas recursivas) y aprovechando soluciones de Capa 2 para agilizar la verificación en cadena y reducir los costos de gas.
Como tecnología emergente, zkWASM requiere herramientas de desarrollo sólidas, apoyo de la comunidad y estándares de la industria para impulsar una adopción más amplia.
Problema: zkWASM todavía está en sus primeras etapas, con estándares de API limitados, cadenas de herramientas para desarrolladores y marcos de auditoría, lo que ralentiza su adopción.
Optimización potencial: Establecer SDK de código abierto, herramientas de prueba y bibliotecas de contratos inteligentes puede fomentar una mayor participación de desarrolladores en el ecosistema zkWASM, posicionando en última instancia a zkWASM como una solución de computación de privacidad universal en Web3.
zkWASM, como una innovadora combinación de WASM y pruebas de conocimiento cero, tiene un gran potencial en la computación privada, la escalabilidad de la Capa 2 y la verificación de la computación de IA. Sin embargo, para lograr una adopción generalizada, es esencial superar desafíos clave como la sobrecarga computacional, problemas de compatibilidad, costos de verificación y desarrollo del ecosistema. A medida que los algoritmos de prueba de ZK mejoran, los avances en la aceleración de hardware y el desarrollo de herramientas maduran, zkWASM está preparado para convertirse en una tecnología central en la computación privada de blockchain.
La arquitectura innovadora de zkWASM ofrece un inmenso potencial para aplicaciones descentralizadas. A medida que evolucionan las tecnologías de Prueba de Conocimiento Cero (ZKP) y WebAssembly (WASM), zkWASM está preparado para convertirse en un elemento fundamental del ecosistema Web3, proporcionando soluciones mejoradas de privacidad, seguridad y escalabilidad en diversas industrias.
Con mejoras técnicas continuas y una cadena de herramientas de desarrollo cada vez más madura, zkWASM proporcionará a los desarrolladores un entorno más amigable, facilitando la adopción en Web3, DeFi, AI, IoT y otros sectores, impulsando así una adopción más amplia de blockchain.
Procesamiento eficiente de transacciones: al realizar cálculos complejos fuera de la cadena y verificarlos con pruebas de conocimiento cero, zkWASM puede reducir significativamente tanto los costos de transacción como la latencia. Esto lo hace ideal para intercambios descentralizados (DEX), creadores de mercado automatizados (AMM) y otras aplicaciones DeFi.
Protección de la privacidad: Aprovechando la tecnología ZKP, zkWASM permite transacciones privadas donde los usuarios pueden transferir fondos o ejecutar contratos inteligentes sin revelar detalles sensibles de la transacción.
Interoperabilidad entre Cadenas: zkWASM, en combinación con soluciones entre cadenas como ZKCROSS, facilita transferencias de activos fluidas y agregación de liquidez entre diferentes redes blockchain.
Caso de uso: Supongamos que el usuario A desea intercambiar ETH por USDT de forma anónima. zkWASM procesa la transacción fuera de la cadena, registrando solo el estado final en la cadena. Esto garantiza la protección de la privacidad y minimiza los costos de transacción.
Fuente: https://app.uniswap.org/?lng=es-ES
Lógica de Juego Compleja: zkWASM admite la ejecución de lógica de juego compleja fuera de la cadena (por ejemplo, cálculos en tiempo real en juegos en línea multijugador) y utiliza pruebas ZK para verificar los resultados, garantizando la equidad y la integridad.
Negociación y gestión de NFT: En los ecosistemas de GameFi, los activos NFT (como objetos de juego, aspectos y objetos de colección) se pueden negociar de manera eficiente en la capa de Rollup optimizada de zkWASM, lo que reduce significativamente los costos de transacción.
Escalabilidad: Al aprovechar las soluciones de Rollup específicas de la aplicación de Capa 3/Capa 4, zkWASM puede admitir una gran concurrencia de usuarios, abordando los cuellos de botella de rendimiento que a menudo afectan a los juegos tradicionales en cadena.
Caso de uso: Supongamos que el Jugador A y el Jugador B participan en un partido competitivo. El resultado de la batalla se calcula fuera de la cadena utilizando zkWASM, que verifica que el Jugador A ganó. El resultado se registra luego en la cadena, donde el Jugador A recibe una tarjeta NFT rara como recompensa, todo con costos de transacción mínimos.
Fuente: https://axieinfinity.com/
Redes Sociales Descentralizadas: zkWASM puede soportar plataformas sociales descentralizadas donde los datos de usuario están encriptados y almacenados de forma segura utilizando Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP), garantizando privacidad y propiedad de datos.
Modelo de Incentivos Económicos: Las plataformas de SocialFi pueden incentivar a los creadores de contenido y usuarios con recompensas de tokens. La alta capacidad de procesamiento y la estructura de bajo costo de zkWASM lo hacen adecuado para manejar microtransacciones a gran escala.
Verificación de contenido: Con la tecnología ZKP, zkWASM puede verificar la autenticidad del contenido o la propiedad de los derechos de autor mientras se preserva la privacidad del usuario.
Caso de uso: Supongamos que el Usuario A publica un artículo encriptado. zkVoice verifica su originalidad y registra que recibió 100 me gusta. La plataforma luego asigna recompensas de tokens en la cadena, garantizando la privacidad del usuario.
Fuente: https://www.thetatoken.org/
Aprendizaje automático en cadena: zkWASM permite la ejecución fuera de la cadena de inferencia o entrenamiento de modelos de IA complejos (por ejemplo, cálculos de redes neuronales) y utiliza pruebas de conocimiento cero para verificar los resultados en la cadena, lo que lo hace ideal para aplicaciones de IA descentralizadas.
Cómputo Preservando la Privacidad: En industrias sensibles como la salud y las finanzas, zkWASM permite la inferencia de modelos de IA protegiendo la privacidad, permitiendo que los datos de los usuarios participen en cálculos sin exposición.
Ecosistema de IA tokenizada: zkWASM puede facilitar la tokenización de modelos de IA, promoviendo la innovación de IA impulsada por incentivos y la gobernanza descentralizada.
Caso de uso: Un paciente carga datos de prueba de sangre cifrados, y BioPassport predice un alto riesgo de diabetes. zkWASM genera una prueba de 'alto riesgo', que luego se registra en la cadena. El médico puede revisar el resultado sin acceder a los datos personales del paciente.
Fuente: https://biopassport.io/
Aplicaciones tradicionales de la Web2: la versatilidad de zkWASM le permite ejecutar lógica web2 compleja (por ejemplo, plataformas de redes sociales, sistemas de gestión de contenidos, plataformas de comercio electrónico) y migrarlas sin problemas a Web3 utilizando la tecnología ZKP y Rollup.
Computación de Alto Rendimiento: Al combinar la ejecución fuera de cadena con la verificación en cadena, zkWASM puede satisfacer las demandas de rendimiento de las aplicaciones Web2 manteniendo la descentralización y la seguridad.
Entorno Amigable para Desarrolladores: La amplia adopción de WebAssembly simplifica el proceso de migración, reduciendo la barrera de entrada para los desarrolladores de Web2 que pasan a Web3.
Caso de uso: Supongamos que el usuario A compra un teléfono inteligente. El pedido se empareja fuera de la cadena, zkWASM verifica el inventario y el pago, y la transacción se registra en la cadena. La información logística cifrada se almacena de forma segura en IPFS.
Identidad descentralizada (DID): zkWASM se puede utilizar para construir sistemas de identidad que protejan la privacidad, donde los usuarios pueden demostrar su identidad o calificaciones sin revelar datos personales.
Autenticación de conocimiento cero: En procesos como Conozca a su Cliente (KYC), zkWASM permite a los usuarios demostrar que cumplen con criterios específicos sin revelar información personal detallada.
Caso de uso: Un usuario que solicita un préstamo carga información de pasaporte encriptada. zkWASM verifica que la edad del usuario supera los 18 años y genera una prueba en cadena que confirma la elegibilidad. La plataforma puede aprobar el préstamo sin ver los detalles reales del pasaporte.
Fuente: https://getaverses.com/
Trazabilidad que preserva la privacidad: En la gestión de la cadena de suministro, zkWASM puede verificar los orígenes de los productos, los registros de transporte y otros datos clave al tiempo que protege la información comercial confidencial.
Liquidación eficiente: Al aprovechar la tecnología Rollup, zkWASM permite que las transacciones multi-party y los registros en la cadena de suministro se procesen de manera eficiente fuera de la cadena, con solo la prueba final presentada en la cadena.
Escenario de uso: Un consumidor escanea un código QR en un cartón de leche, y zkTrace verifica que proviene de la Granja A y ha pasado inspecciones de calidad. Los datos de producción detallados permanecen encriptados para protección de la privacidad.
Fuente: https://ethglobal.com/showcase/zktrace-imqfh
Tareas de Computación Distribuida: zkWASM permite distribuir tareas de computación complejas entre nodos fuera de la cadena para su ejecución, con los resultados verificados en la cadena utilizando Pruebas de Conocimiento Cero. Esto hace que zkWASM sea ideal para plataformas de computación en la nube descentralizadas.
Optimización de recursos: Al utilizar estrategias de expansión en capas (por ejemplo, L3/L4 Rollups), zkWASM asigna eficientemente los recursos informáticos, reduciendo los costos y manteniendo el rendimiento.
Caso de uso: Un investigador envía una tarea de plegamiento de proteínas. Los nodos fuera de la cadena completan la computación, zkWASM verifica los resultados y la transacción se registra en la cadena con recompensas de tokens distribuidas en consecuencia.
Comunicación Privada de Dispositivos: zkWASM permite la comunicación preservando la privacidad entre dispositivos IoT, garantizando la seguridad y autenticidad de los datos a través de la verificación de Prueba de Conocimiento Cero.
Microtransacciones: zkWASM admite pagos a pequeña escala entre dispositivos inteligentes (por ejemplo, comercio de energía o intercambio de datos) con transacciones de bajo costo y alto rendimiento impulsadas por la tecnología Rollup.
Caso de uso: el panel solar del hogar A vende energía excedente al hogar B. La transacción se procesa fuera de la cadena, zkWASM verifica el resultado y el pago se registra en la cadena con costos mínimos.
Origen: https://bloxmove.com/
Votación y Gobernanza: zkWASM puede impulsar sistemas de votación anónima basados en ZKP, garantizando la privacidad del votante al mismo tiempo que mantiene la transparencia y verificabilidad de los resultados.
Gestión de datos médicos: zkWASM puede proteger la privacidad del paciente al tiempo que permite el intercambio y análisis seguro de datos en el sector sanitario.
Educación y certificación: zkWASM puede facilitar la emisión de certificaciones académicas y de habilidades descentralizadas, asegurando que sean a prueba de manipulaciones y fácilmente verificables.
zkWASM está diseñado para abordar las barreras técnicas que se enfrentan al migrar aplicaciones Web2 a Web3, impulsando una adopción más amplia de las tecnologías Web3. Al combinar lenguajes de programación tradicionales con la tecnología de Prueba de Conocimiento Cero (ZKP), zkWASM ofrece una seguridad mejorada, protección de la privacidad e interoperabilidad, facilitando la transición fluida de las aplicaciones Web2 a las plataformas Web3. Los desarrolladores pueden construir aplicaciones descentralizadas (dApps) utilizando lenguajes de programación familiares como Rust, C++ y Go sin entender profundamente conceptos complejos de blockchain, lo que reduce significativamente la barrera de desarrollo.
Las aplicaciones potenciales de zkWASM son extensas, abarcando sectores como DeFi, GameFi, SocialFi, AI, migración Web2, protección de la privacidad, trazabilidad de la cadena de suministro, computación en la nube descentralizada e IoT. Al aprovechar las tecnologías ZKP y Rollup, zkWASM ofrece alto rendimiento, protección de la privacidad y escalabilidad, proporcionando soporte técnico esencial para el avance de Web3.
Si bien zkWASM aún enfrenta desafíos relacionados con la sobrecarga computacional, la madurez del ecosistema de desarrollo y los costos de verificación de pruebas, las mejoras tecnológicas continuas y la adopción de aceleración de hardware están desbloqueando constantemente su potencial. En el futuro, zkWASM está en camino de convertirse en una tecnología clave para la computación descentralizada, impulsando el ecosistema Web3 hacia una mayor eficiencia, seguridad e inclusión.
La adopción generalizada de Web3 enfrenta varios desafíos, incluyendo permitir que los desarrolladores tradicionales de Web2 hagan la transición de manera fluida al desarrollo de aplicaciones blockchain sin necesidad de tener un amplio conocimiento de criptografía. zkWASM (Máquina Virtual Zero-Knowledge WebAssembly) ofrece una solución efectiva a este problema.
Al combinar Pruebas de Conocimiento Cero (ZK) con WebAssembly (WASM), zkWASM está diseñado para facilitar la migración sin problemas de aplicaciones Web2 al ecosistema Web3.
Con zkWASM, los cálculos se procesan fuera de la cadena, mientras que solo la prueba de esos cálculos se almacena en la cadena. Este enfoque permite a los desarrolladores construir aplicaciones descentralizadas (dApps) utilizando lenguajes de programación familiares como Rust, C++ y Go. Al eliminar la necesidad de que los desarrolladores comprendan profundamente la tecnología de Prueba de Conocimiento Cero, zkWASM reduce significativamente la barrera de entrada y aborda puntos clave en la transición de Web2 a Web3.
Fuente: https://delphinuslab.com/tutorial/
zkWASM se basa principalmente en dos tecnologías clave:
WebAssembly (WASM): WASM es un formato eficiente de bytecode que admite lenguajes como C, Rust y otros para ejecutarse en navegadores o máquinas virtuales de blockchain. Desarrollado en colaboración por Google, Mozilla, Microsoft y Apple, WASM ofrece un excelente rendimiento y portabilidad, lo que lo hace ampliamente adoptado para el desarrollo web de alto rendimiento.
Fuente: @bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolucionando-el-desarrollo-web-con-alto-rendimiento-y-portabilidad-e4aef76391bb"">https://medium.com/@bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolucionando-el-desarrollo-web-con-alto-rendimiento-y-portabilidad-e4aef76391bb
Prueba de conocimiento cero (ZK): ZK permite a un probador demostrar la corrección de un cálculo a un verificador sin revelar los detalles del cálculo en sí mismo.
zkWASM combina las ventajas de ambas tecnologías, permitiendo que los resultados de la ejecución del código WASM sean verificados a través de pruebas de conocimiento cero, mejorando así la privacidad y escalabilidad de la cadena de bloques.
El núcleo de zkWASM radica en combinar el conjunto de instrucciones WASM con Pruebas de Conocimiento Cero (ZK) para lograr cálculos eficientes y verificables. El flujo de trabajo consta de los siguientes pasos:
Como una máquina virtual portátil, zkWASM permite a los desarrolladores escribir aplicaciones que protegen la privacidad utilizando lenguajes de programación familiares y compilarlos en formato WASM. Los usuarios pueden ejecutar estas aplicaciones en sus navegadores como aplicaciones regulares, sin necesidad de hardware o software adicional.
Introducción:
Como pionero en el ecosistema zkWasm, Delphinus Lab se especializa en el desarrollo de soluciones de computación de confianza y kits de herramientas para desarrolladores (SDK) completos. El equipo está apasionado por cerrar la brecha entre Web2 y Web3, facilitando a los desarrolladores tradicionales adoptar la tecnología blockchain.
Desarrollos clave:
Construyó una máquina virtual zkWasm de vanguardia que permite la computación segura fuera de la cadena mientras garantiza la verificación en cadena a través de pruebas de conocimiento cero
Creó un entorno de desarrollo versátil que admite lenguajes de programación populares, incluidos C, C++, Rust y AssemblyScript
Presentó zkWasm Hub, una plataforma en la nube innovadora donde los desarrolladores pueden descubrir, compartir e implementar aplicaciones zkWasm con capacidades de generación de pruebas automatizadas y procesamiento por lotes
Aplicaciones:
La plataforma sobresale en la computación centrada en la privacidad, impulsa el desarrollo de aplicaciones descentralizadas (DApps) y permite la implementación personalizada del protocolo Rollup.
Fuente: https://delphinuslab.com/?ref=blog.icme.io
Introducción:
ZKCROSS es una capa de ejecución zkRollup multi-cadena que aprovecha la tecnología zkWasm para habilitar la interoperabilidad entre cadenas y proporcionar una capa de ejecución universal.
Desarrollos clave:
Desacopla las capas de ejecución y liquidación, ofreciendo un entorno de ejecución multi-cadena confiable a través de la tecnología zkWasm.
La plataforma facilita el desarrollo y despliegue rápido de productos nativos de múltiples cadenas, garantizando la seguridad a través de protocolos ZKP de extremo a extremo.
Aplicaciones:
Transferencias de activos entre cadenas, interacciones de juegos blockchain entre diferentes cadenas y protocolos DeFi entre cadenas.
Fuente: https://www.zkcross.org/
Introducción:
Polygon Labs y la Fundación NEAR se han unido para desarrollar un Probador zkWasm para proporcionar soporte de prueba de conocimiento cero para blockchains basados en Wasm.
Desarrollos Clave:
NEAR Foundation se ha convertido en un contribuyente clave al Kit de Desarrollo de Cadenas de Polygon (CDK), lo que permite a los desarrolladores utilizar zkWasm Prover al construir blockchains de Capa 2 impulsados por ZK.
Esta colaboración mejora la interoperabilidad entre las cadenas Wasm y el ecosistema de Ethereum, al mismo tiempo que mejora la seguridad y la escalabilidad.
Aplicaciones:
La tecnología es ideal para construir cadenas personalizadas impulsadas por ZK en la capa 2 y admite la expansión en los ecosistemas EVM y Wasm.
Introducción:
zkWasm Hub es una plataforma en la nube completa desarrollada por Delphinus Lab que simplifica el desarrollo y despliegue de aplicaciones zkWasm.
Desarrollos clave:
Proporciona almacenamiento y acceso para imágenes de aplicaciones zkWasm, con soporte para acceso a través de APIs REST.
Admite servicios de compilación y actualización automatizados, lo que permite a los desarrolladores implementar proyectos de GitHub directamente en zkWasm Hub.
Incluye un explorador de tareas para monitorear el estado de las tareas zkWasm.
Aplicaciones:
Herramientas para desarrolladores, plataforma de distribución de aplicaciones y servicios en la nube descentralizados.
Origen: https://zkwasmhub.com/
zkEVM se centra en mejorar la privacidad y la escalabilidad de Ethereum, con soporte para Solidity. zkWASM apunta a la transición de Web2 a Web3, ofreciendo soporte para múltiples lenguajes de programación tradicionales. eWASM mejora la eficiencia de ejecución de contratos inteligentes de Ethereum y también soporta múltiples lenguajes.
Las diferencias clave entre zkEVM, zkWASM y eWASM radican en sus áreas de enfoque: zkEVM enfatiza la escalabilidad de Ethereum, zkWASM se centra en facilitar la migración de desarrolladores tradicionales a Web3, y eWASM está dedicado a mejorar el rendimiento de contratos inteligentes.
Fuente: https://hyperoracle.medium.com/zkwasm-the-next-chapter-of-zk-and-zkvm-471038b1fba6
zkWASM permite a los usuarios ejecutar contratos inteligentes o tareas computacionales sin revelar más que el resultado final, sin divulgar los datos de entrada específicos. Por ejemplo, los usuarios pueden realizar cálculos complejos fuera de la cadena y demostrar la corrección del resultado utilizando pruebas de conocimiento cero (ZK) sin exponer el proceso de cálculo subyacente.
La ejecución tradicional de contratos inteligentes depende de que todos los nodos realicen cálculos redundantes. Sin embargo, zkWASM permite que los cálculos se realicen fuera de la cadena, generando una prueba ZK que los nodos en la cadena pueden verificar para confirmar la corrección del resultado. Este enfoque reduce significativamente los costos de cálculo en la cadena.
Con las capacidades multiplataforma de WASM, zkWASM admite varios lenguajes de programación como Rust, C++ y Go. Esto permite a los desarrolladores construir programas de computación ZK utilizando herramientas familiares.
Al mover los procesos computacionales fuera de la cadena y enviar solo pruebas ZK, zkWASM reduce significativamente la carga en la computación en cadena, mejorando la escalabilidad de la cadena de bloques. Esto es especialmente importante para soluciones de escalabilidad como Rollups y protocolos de Capa 2.
Fuente: https://delphinuslab.com/tutorial/
A pesar de las ventajas notables de zkWASM en protección de privacidad, escalabilidad y compatibilidad multiplataforma, todavía quedan varios desafíos técnicos en su adopción:
Ejecutar código WASM con zkWASM requiere transformar cada paso computacional en un circuito de prueba de conocimiento cero, aumentando significativamente la complejidad computacional.
Problema: Los esquemas de prueba de conocimiento cero (por ejemplo, ZK-SNARKs, ZK-STARKs) a menudo implican operaciones matemáticas extensas y complejas como compromisos polinómicos y cálculos de curvas elípticas. Estos procesos pueden dar lugar a tiempos de generación de pruebas largos y un alto consumo de recursos.
Optimización potencial: Investigar algoritmos de prueba ZK más eficientes y aprovechar la aceleración de hardware (por ejemplo, FPGA, GPU) puede ayudar a reducir la sobrecarga computacional.
Si bien ASM está diseñado para una ejecución eficiente, no está optimizado de forma inherente para la compatibilidad con la prueba de conocimiento cero. La conversión directa de instrucciones ASM a circuitos ZK puede introducir cuellos de botella de rendimiento.
Problema: el conjunto de instrucciones de WASM no se mapea directamente al modelo de circuito aritmético utilizado en las pruebas de conocimiento cero, lo que lleva a conversiones ineficientes.
Optimización potencial: Desarrollar una representación intermedia (IR) más eficiente puede ayudar a minimizar la sobrecarga computacional innecesaria y mejorar la idoneidad del código WASM para cálculos ZK.
Aunque WASM soporta múltiples lenguajes, zkWASM aún debe integrarse con las herramientas existentes del ecosistema ZK para reducir las curvas de aprendizaje de los desarrolladores.
Problema: Los lenguajes ZK existentes (por ejemplo, Circom, ZoKrates) y el ecosistema WASM tienen pilas técnicas distintas. Asegurar que zkWASM se integre sin problemas con los ecosistemas blockchain y DApp principales es un desafío significativo.
Optimización potencial: Promover una integración más profunda de zkWASM con lenguajes populares como Solidity, Rust y C++, al mismo tiempo que se proporcionan SDK y marcos de desarrollo fáciles de usar para el usuario.
En entornos de blockchain, las pruebas de ZK generadas por zkWASM deben ser verificadas en cadena. Dado que los recursos en cadena son limitados, optimizar los costos de verificación es crucial.
Problema: Aunque verificar las pruebas ZK requiere mucho menos recursos que volver a ejecutar el cálculo, todavía puede resultar en altas tarifas de gas en cadenas públicas como Ethereum.
Optimización potencial: Investigando algoritmos de verificación más eficientes (por ejemplo, pruebas de aggreGate.io, pruebas recursivas) y aprovechando soluciones de Capa 2 para agilizar la verificación en cadena y reducir los costos de gas.
Como tecnología emergente, zkWASM requiere herramientas de desarrollo sólidas, apoyo de la comunidad y estándares de la industria para impulsar una adopción más amplia.
Problema: zkWASM todavía está en sus primeras etapas, con estándares de API limitados, cadenas de herramientas para desarrolladores y marcos de auditoría, lo que ralentiza su adopción.
Optimización potencial: Establecer SDK de código abierto, herramientas de prueba y bibliotecas de contratos inteligentes puede fomentar una mayor participación de desarrolladores en el ecosistema zkWASM, posicionando en última instancia a zkWASM como una solución de computación de privacidad universal en Web3.
zkWASM, como una innovadora combinación de WASM y pruebas de conocimiento cero, tiene un gran potencial en la computación privada, la escalabilidad de la Capa 2 y la verificación de la computación de IA. Sin embargo, para lograr una adopción generalizada, es esencial superar desafíos clave como la sobrecarga computacional, problemas de compatibilidad, costos de verificación y desarrollo del ecosistema. A medida que los algoritmos de prueba de ZK mejoran, los avances en la aceleración de hardware y el desarrollo de herramientas maduran, zkWASM está preparado para convertirse en una tecnología central en la computación privada de blockchain.
La arquitectura innovadora de zkWASM ofrece un inmenso potencial para aplicaciones descentralizadas. A medida que evolucionan las tecnologías de Prueba de Conocimiento Cero (ZKP) y WebAssembly (WASM), zkWASM está preparado para convertirse en un elemento fundamental del ecosistema Web3, proporcionando soluciones mejoradas de privacidad, seguridad y escalabilidad en diversas industrias.
Con mejoras técnicas continuas y una cadena de herramientas de desarrollo cada vez más madura, zkWASM proporcionará a los desarrolladores un entorno más amigable, facilitando la adopción en Web3, DeFi, AI, IoT y otros sectores, impulsando así una adopción más amplia de blockchain.
Procesamiento eficiente de transacciones: al realizar cálculos complejos fuera de la cadena y verificarlos con pruebas de conocimiento cero, zkWASM puede reducir significativamente tanto los costos de transacción como la latencia. Esto lo hace ideal para intercambios descentralizados (DEX), creadores de mercado automatizados (AMM) y otras aplicaciones DeFi.
Protección de la privacidad: Aprovechando la tecnología ZKP, zkWASM permite transacciones privadas donde los usuarios pueden transferir fondos o ejecutar contratos inteligentes sin revelar detalles sensibles de la transacción.
Interoperabilidad entre Cadenas: zkWASM, en combinación con soluciones entre cadenas como ZKCROSS, facilita transferencias de activos fluidas y agregación de liquidez entre diferentes redes blockchain.
Caso de uso: Supongamos que el usuario A desea intercambiar ETH por USDT de forma anónima. zkWASM procesa la transacción fuera de la cadena, registrando solo el estado final en la cadena. Esto garantiza la protección de la privacidad y minimiza los costos de transacción.
Fuente: https://app.uniswap.org/?lng=es-ES
Lógica de Juego Compleja: zkWASM admite la ejecución de lógica de juego compleja fuera de la cadena (por ejemplo, cálculos en tiempo real en juegos en línea multijugador) y utiliza pruebas ZK para verificar los resultados, garantizando la equidad y la integridad.
Negociación y gestión de NFT: En los ecosistemas de GameFi, los activos NFT (como objetos de juego, aspectos y objetos de colección) se pueden negociar de manera eficiente en la capa de Rollup optimizada de zkWASM, lo que reduce significativamente los costos de transacción.
Escalabilidad: Al aprovechar las soluciones de Rollup específicas de la aplicación de Capa 3/Capa 4, zkWASM puede admitir una gran concurrencia de usuarios, abordando los cuellos de botella de rendimiento que a menudo afectan a los juegos tradicionales en cadena.
Caso de uso: Supongamos que el Jugador A y el Jugador B participan en un partido competitivo. El resultado de la batalla se calcula fuera de la cadena utilizando zkWASM, que verifica que el Jugador A ganó. El resultado se registra luego en la cadena, donde el Jugador A recibe una tarjeta NFT rara como recompensa, todo con costos de transacción mínimos.
Fuente: https://axieinfinity.com/
Redes Sociales Descentralizadas: zkWASM puede soportar plataformas sociales descentralizadas donde los datos de usuario están encriptados y almacenados de forma segura utilizando Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP), garantizando privacidad y propiedad de datos.
Modelo de Incentivos Económicos: Las plataformas de SocialFi pueden incentivar a los creadores de contenido y usuarios con recompensas de tokens. La alta capacidad de procesamiento y la estructura de bajo costo de zkWASM lo hacen adecuado para manejar microtransacciones a gran escala.
Verificación de contenido: Con la tecnología ZKP, zkWASM puede verificar la autenticidad del contenido o la propiedad de los derechos de autor mientras se preserva la privacidad del usuario.
Caso de uso: Supongamos que el Usuario A publica un artículo encriptado. zkVoice verifica su originalidad y registra que recibió 100 me gusta. La plataforma luego asigna recompensas de tokens en la cadena, garantizando la privacidad del usuario.
Fuente: https://www.thetatoken.org/
Aprendizaje automático en cadena: zkWASM permite la ejecución fuera de la cadena de inferencia o entrenamiento de modelos de IA complejos (por ejemplo, cálculos de redes neuronales) y utiliza pruebas de conocimiento cero para verificar los resultados en la cadena, lo que lo hace ideal para aplicaciones de IA descentralizadas.
Cómputo Preservando la Privacidad: En industrias sensibles como la salud y las finanzas, zkWASM permite la inferencia de modelos de IA protegiendo la privacidad, permitiendo que los datos de los usuarios participen en cálculos sin exposición.
Ecosistema de IA tokenizada: zkWASM puede facilitar la tokenización de modelos de IA, promoviendo la innovación de IA impulsada por incentivos y la gobernanza descentralizada.
Caso de uso: Un paciente carga datos de prueba de sangre cifrados, y BioPassport predice un alto riesgo de diabetes. zkWASM genera una prueba de 'alto riesgo', que luego se registra en la cadena. El médico puede revisar el resultado sin acceder a los datos personales del paciente.
Fuente: https://biopassport.io/
Aplicaciones tradicionales de la Web2: la versatilidad de zkWASM le permite ejecutar lógica web2 compleja (por ejemplo, plataformas de redes sociales, sistemas de gestión de contenidos, plataformas de comercio electrónico) y migrarlas sin problemas a Web3 utilizando la tecnología ZKP y Rollup.
Computación de Alto Rendimiento: Al combinar la ejecución fuera de cadena con la verificación en cadena, zkWASM puede satisfacer las demandas de rendimiento de las aplicaciones Web2 manteniendo la descentralización y la seguridad.
Entorno Amigable para Desarrolladores: La amplia adopción de WebAssembly simplifica el proceso de migración, reduciendo la barrera de entrada para los desarrolladores de Web2 que pasan a Web3.
Caso de uso: Supongamos que el usuario A compra un teléfono inteligente. El pedido se empareja fuera de la cadena, zkWASM verifica el inventario y el pago, y la transacción se registra en la cadena. La información logística cifrada se almacena de forma segura en IPFS.
Identidad descentralizada (DID): zkWASM se puede utilizar para construir sistemas de identidad que protejan la privacidad, donde los usuarios pueden demostrar su identidad o calificaciones sin revelar datos personales.
Autenticación de conocimiento cero: En procesos como Conozca a su Cliente (KYC), zkWASM permite a los usuarios demostrar que cumplen con criterios específicos sin revelar información personal detallada.
Caso de uso: Un usuario que solicita un préstamo carga información de pasaporte encriptada. zkWASM verifica que la edad del usuario supera los 18 años y genera una prueba en cadena que confirma la elegibilidad. La plataforma puede aprobar el préstamo sin ver los detalles reales del pasaporte.
Fuente: https://getaverses.com/
Trazabilidad que preserva la privacidad: En la gestión de la cadena de suministro, zkWASM puede verificar los orígenes de los productos, los registros de transporte y otros datos clave al tiempo que protege la información comercial confidencial.
Liquidación eficiente: Al aprovechar la tecnología Rollup, zkWASM permite que las transacciones multi-party y los registros en la cadena de suministro se procesen de manera eficiente fuera de la cadena, con solo la prueba final presentada en la cadena.
Escenario de uso: Un consumidor escanea un código QR en un cartón de leche, y zkTrace verifica que proviene de la Granja A y ha pasado inspecciones de calidad. Los datos de producción detallados permanecen encriptados para protección de la privacidad.
Fuente: https://ethglobal.com/showcase/zktrace-imqfh
Tareas de Computación Distribuida: zkWASM permite distribuir tareas de computación complejas entre nodos fuera de la cadena para su ejecución, con los resultados verificados en la cadena utilizando Pruebas de Conocimiento Cero. Esto hace que zkWASM sea ideal para plataformas de computación en la nube descentralizadas.
Optimización de recursos: Al utilizar estrategias de expansión en capas (por ejemplo, L3/L4 Rollups), zkWASM asigna eficientemente los recursos informáticos, reduciendo los costos y manteniendo el rendimiento.
Caso de uso: Un investigador envía una tarea de plegamiento de proteínas. Los nodos fuera de la cadena completan la computación, zkWASM verifica los resultados y la transacción se registra en la cadena con recompensas de tokens distribuidas en consecuencia.
Comunicación Privada de Dispositivos: zkWASM permite la comunicación preservando la privacidad entre dispositivos IoT, garantizando la seguridad y autenticidad de los datos a través de la verificación de Prueba de Conocimiento Cero.
Microtransacciones: zkWASM admite pagos a pequeña escala entre dispositivos inteligentes (por ejemplo, comercio de energía o intercambio de datos) con transacciones de bajo costo y alto rendimiento impulsadas por la tecnología Rollup.
Caso de uso: el panel solar del hogar A vende energía excedente al hogar B. La transacción se procesa fuera de la cadena, zkWASM verifica el resultado y el pago se registra en la cadena con costos mínimos.
Origen: https://bloxmove.com/
Votación y Gobernanza: zkWASM puede impulsar sistemas de votación anónima basados en ZKP, garantizando la privacidad del votante al mismo tiempo que mantiene la transparencia y verificabilidad de los resultados.
Gestión de datos médicos: zkWASM puede proteger la privacidad del paciente al tiempo que permite el intercambio y análisis seguro de datos en el sector sanitario.
Educación y certificación: zkWASM puede facilitar la emisión de certificaciones académicas y de habilidades descentralizadas, asegurando que sean a prueba de manipulaciones y fácilmente verificables.
zkWASM está diseñado para abordar las barreras técnicas que se enfrentan al migrar aplicaciones Web2 a Web3, impulsando una adopción más amplia de las tecnologías Web3. Al combinar lenguajes de programación tradicionales con la tecnología de Prueba de Conocimiento Cero (ZKP), zkWASM ofrece una seguridad mejorada, protección de la privacidad e interoperabilidad, facilitando la transición fluida de las aplicaciones Web2 a las plataformas Web3. Los desarrolladores pueden construir aplicaciones descentralizadas (dApps) utilizando lenguajes de programación familiares como Rust, C++ y Go sin entender profundamente conceptos complejos de blockchain, lo que reduce significativamente la barrera de desarrollo.
Las aplicaciones potenciales de zkWASM son extensas, abarcando sectores como DeFi, GameFi, SocialFi, AI, migración Web2, protección de la privacidad, trazabilidad de la cadena de suministro, computación en la nube descentralizada e IoT. Al aprovechar las tecnologías ZKP y Rollup, zkWASM ofrece alto rendimiento, protección de la privacidad y escalabilidad, proporcionando soporte técnico esencial para el avance de Web3.
Si bien zkWASM aún enfrenta desafíos relacionados con la sobrecarga computacional, la madurez del ecosistema de desarrollo y los costos de verificación de pruebas, las mejoras tecnológicas continuas y la adopción de aceleración de hardware están desbloqueando constantemente su potencial. En el futuro, zkWASM está en camino de convertirse en una tecnología clave para la computación descentralizada, impulsando el ecosistema Web3 hacia una mayor eficiencia, seguridad e inclusión.