“State Proofs”: explicación de Silvio Micali

Hoy, deseo resumir la última pieza de tecnología disponible en Algorand: State Proofs (Pruebas de estado).

State Proofs

El objetivo. Las pruebas de estado (State Proofs) permiten que nuestra blockchain firme digitalmente cualquier mensaje de una manera que todos puedan verificar fácilmente. Esta es claramente una habilidad fundamental para una cadena de bloques.

¡Espera un momento! Una billetera X, puede señalar su aprobación de un mensaje M a través de su propia firma digital de M. Pero: ¿qué significa para Algorand firmar digitalmente M?

Enfoques centralizados: En una blockchain totalmente centralizada, la firma digital de la cadena de un mensaje M se puede elegir para que sea la firma digital de M de la «autoridad de la cadena». En una blockchain un poco menos centralizada, puede consistir en las firmas de M de un pequeño conjunto de «autoridades de la cadena».

Dichos enfoques centralizados son triviales de implementar, pero también inseguros, porque piratear una o varias autoridades está lejos de ser imposible. Además, en un mundo donde la centralización es cada vez más cuestionada, que una o unas pocas autoridades firmen mensajes en nombre de toda la cadena simplemente no es aceptable.

Nuestro enfoque

El enfoque de Algorand, como siempre, es uno de verdadera descentralización. Es decir, sin importar la tarea, no solo todos los que estén dispuestos a participar en ella pueden hacerlo, sino que también se les hace tecnológicamente capaces de hacerlo. Por ejemplo, incluso una computadora ordinaria puede, si así lo desea, unirse a nuestro proceso de consenso.

De hecho, el consenso de Algorand no tiene obstáculos computacionales ni clubes de élite; más bien, está abierto a todos los participantes dispuestos. En las pruebas de estado (State Proofs), tomamos el mismo enfoque.

Nuestra Noción

Nuestra noción de una «firma blockchain» se explica conceptualmente. Cada billetera, dispuesta a firmar mensajes digitalmente en nombre de toda la cadena, publica una clave de verificación pública separada y mantiene privada una clave de firma secreta coincidente.

Sea W el conjunto de dichos monederos dispuestos y S𝓌 la participación colectiva de todos los monederos en W. Cada monedero dispuesto en W que aprueba el mensaje M produce, como de costumbre, su propia firma individual de M, SIG𝓌(M). Una colección de tales firmas es una prueba de estado para M, si las billeteras que firman M colectivamente poseen una fracción suficiente de la participación total S𝓌.

El problema: Por supuesto, representar tanta participación podría requerir muchas firmas digitales, lo que haría que las pruebas de estado fueran difíciles de manejar. Por ejemplo, si W consistiera en mil millones de billeteras, cada una con un puñado de algoritmos, entonces una prueba de estado comprendería cientos de millones de firmas.

Nuestra solución: Para resolver el problema anterior, reducimos drásticamente el número de firmas en una prueba de estado para un mensaje M, mientras mantenemos su capacidad para garantizar que M está respaldado por una fracción suficiente de S𝓌.

Supongamos que queremos demostrar que el 70% de la apuesta total S𝓌 respalda el mensaje M. Luego, recopilamos un conjunto más grande de firmas para M, para que en conjunto, indiquen que un porcentaje ligeramente mayor de S𝓌, por ejemplo, el 80% de S𝓌, aprueba M.

En este punto, un proceso de selección criptográfico especial determina, de manera demostrable, qué firmas de este conjunto más grande M pasan a formar parte de una muestra especial. Este proceso de selección criptográfica no puede ser falsificado, ni siquiera por un enemigo que posee los recursos computacionales de todo el planeta Tierra. La muestra especial resultante es de hecho bastante pequeña. No importa cuántas firmas para M puedan ser necesarias para representar el 70% de la apuesta total S𝓌, la muestra contiene como máximo 1400 firmas digitales para M, cada una con su propia prueba de haber pasado la selección criptográfica especificada.

En cierto sentido, las 1400 pruebas de selección garantizan que, aunque no se incluyan todas las firmas, sí existen todas las firmas necesarias para demostrar que M está respaldado por el 70% de S𝓌.

En resumen, una prueba de estado es bastante compacta, segura y muy fácil de verificar.

Nuestras Aplicaciones

Las pruebas de estado son extremadamente útiles. En particular, como pronto veremos, permiten:

  • Proteger la blockchain de Algorand para estar a salvo de los ataques cuánticos.
  • La construcción de bridges (puentes) descentralizados entre Algorand y otras blockchains.
  • Nuevos nodos para unirse a nuestro proceso de consenso sin tener que confiar en ninguna información de «inicialización».

¡Manténte al tanto!

Nuestro compromiso: Como se mencionó anteriormente, las pruebas de estado (State Proofs) son la base de una gran cantidad de nuevas tecnologías.

Al mismo tiempo, están habilitados por otras tecnologías, como Falcon, que ya hemos puesto a disposición en nuestra cadena y para todo el ecosistema. Desarrollar un tejido tan apretado de tecnologías es tan hermoso como necesario. Blockchain es una aspiración digna. Pero esta aspiración debe ser sostenida y realizada por la verdadera tecnología.

Ten la seguridad de que, en Algorand, estamos comprometidos a proporcionar la mejor tecnología para impulsar la blockchain pública más ecológica, segura, descentralizada y eficiente.

¡Vamos Algorand!

Si estás interesado en aprender más sobre State Proofs (pruebas de estado) y cómo encajan en el ámbito tecnológico de Algorand, aquí hay algunas lecturas y materiales sugeridos:

  • Algorand State Proofs; Noah Grossman, Sr Product Manager Blog.
  • Compact Certificates of Collective Knowledge; Micali et al. IEEE S&P 2021 Paper.
  • Post Quantum Algorand and State Proofs; MIT Bitcoin Expo 2022; Chris Peikert -Head of Cryptography Presentación.
  • Compact Certificates of Common Knowledge; IEEE S&P 2021; Riad S. Wahby — Cryptography Researcher Presentación.
  • Algorand State Proofs; ETH Denver 2022; Rotem Hemo — Director of PM Presentación.
  • Securing Cross Chain Bridges With Algorand State Proofs; Consensus 2022; Noah Grossman, Sr PM Presentación.

Este artículo ha sido escrito originalmente por State Proofs, publicado en https://medium.com y traducido por AlgoLatam.

Original Article: https://medium.com/algorand/state-proofs-e8c7c2dcb131

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.