Protocolo Zerocoin

Zerocoin es un protocolo de privacidad propuesto en 2013 por Matthew D. Green, profesor de la Universidad Johns Hopkins, y sus estudiantes de posgrado, Ian Miers y Christina Garman. Fue diseñado como una extensión del protocolo Bitcoin para mejorar el anonimato de las transacciones de Bitcoin mediante la integración nativa de la capacidad de mezclar monedas en el protocolo. Zerocoin no es compatible con Bitcoin.

Debido a la naturaleza pública de la cadena de bloques , la privacidad de los usuarios puede verse comprometida al interactuar con la red. Para abordar este problema, se puede utilizar un servicio de mezcla de criptomonedas de terceros para ocultar el rastro de las transacciones. En mayo de 2013, Matthew D. Green y sus estudiantes de posgrado (Ian Miers y Christina Garman) propusieron el protocolo Zerocoin, que permite anonimizar las transacciones de criptomonedas sin necesidad de un tercero de confianza. Mediante este protocolo, la moneda se destruye y se vuelve a acuñar para borrar su historial. ^{[ 1 ]}

Mientras se gasta una moneda, no hay información disponible que revele exactamente qué moneda se está gastando. ^{[ 2 ]} Inicialmente, el protocolo Zerocoin se planeó para integrarse en la red Bitcoin . ^{[ 3 ]} Sin embargo, la propuesta no fue aceptada por la comunidad Bitcoin. Por lo tanto, los desarrolladores de Zerocoin decidieron lanzar el protocolo como una criptomoneda independiente. ^{[ 4 ]} El proyecto para crear una criptomoneda independiente que implemente el protocolo Zerocoin se denominó "Moneta". ^{[ 5 ]} En septiembre de 2016, Zcoin (XZC), la primera criptomoneda en implementar el protocolo Zerocoin, fue lanzada por Poramin Insom y su equipo. ^{[ 6 ]} En enero de 2018, se publicó un artículo académico financiado parcialmente por Zcoin sobre el reemplazo del sistema de prueba de trabajo con el algoritmo de prueba de árbol Merkle intensivo en memoria para garantizar una minería más equitativa entre los usuarios comunes. ^{[ 7 ]} En abril de 2018, se encontró una falla criptográfica en el protocolo Zerocoin que permite a un atacante destruir las monedas propiedad de usuarios honestos, crear monedas de la nada y robar las monedas de los usuarios. ^{[ 8 ]} El equipo de la criptomoneda Zcoin, si bien reconoció la vulnerabilidad, afirmó la alta dificultad de realizar tales ataques y la baja probabilidad de que el atacante obtenga un beneficio económico. ^{[ 9 ]} En diciembre de 2018, Zcoin publicó un documento académico que proponía el protocolo Lelantus, el cual elimina la necesidad de una configuración de confianza y oculta el origen y la cantidad de monedas en una transacción cuando se utiliza el protocolo Zerocoin. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Las transacciones que utilizan la función Zerocoin se extraen de un fondo de depósito en garantía , donde el historial de transacciones de cada moneda se borra cuando aparece. ^{[ 12 ]} Las transacciones se verifican mediante pruebas de conocimiento cero , una forma matemática de probar que una afirmación es verdadera sin revelar ningún otro detalle sobre la cuestión. ^{[ 13 ]}

El 16 de noviembre de 2013, Matthew D. Green anunció el protocolo Zerocash, que proporciona anonimato adicional al ocultar el monto de la transacción. ^{[ 14 ]} Zerocash reduce el tamaño de las transacciones en un 98%, sin embargo, era significativamente más costoso computacionalmente, requiriendo hasta 3,2  GB de memoria para su generación. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Desarrollos más recientes del protocolo han reducido esto a 40  MB.

Zerocash utiliza argumentos de conocimiento cero concisos y no interactivos (también conocidos como zk-SNARKs ), un método especial de conocimiento cero para probar la integridad de los cálculos. ^{[ 17 ]} Estas pruebas tienen menos de 300 bytes y se pueden verificar en solo unos milisegundos, además de ocultar el monto de la transacción. Sin embargo, a diferencia de Zerocoin, Zerocash requiere una configuración inicial por parte de una entidad de confianza. ^{[ 18 ]}

Desarrollada por Matthew D. Green , el profesor asistente detrás del protocolo Zerocoin, Zcash fue la primera criptomoneda basada en Zerocash cuyo desarrollo comenzó en 2013. ^{[ 19 ]}

Una crítica a Zerocoin es el tiempo de cálculo adicional que requiere el proceso, el cual habría tenido que ser realizado principalmente por mineros de Bitcoin. Si las pruebas se publicaran en la cadena de bloques, esto también aumentaría drásticamente su tamaño. Sin embargo, como afirma el autor original, las pruebas podrían almacenarse fuera de la cadena de bloques. ^{[ 30 ]}

Dado que un zerocoin tendrá la misma denominación que el bitcoin utilizado para su creación, el anonimato se vería comprometido si no se acuñaran otros zerocoins (o si existieran muy pocos) con la misma denominación pero que aún no se hubieran gastado. Una posible solución a este problema sería permitir únicamente zerocoins de denominaciones específicas; sin embargo, esto aumentaría el tiempo de cálculo necesario, ya que podrían requerirse varios zerocoins para una sola transacción.

Dependiendo de la implementación específica, Zerocoin requiere dos números primos muy grandes para generar un parámetro que no se puede factorizar fácilmente. Por lo tanto, estos valores deben ser generados por partes de confianza o bien depender de objetos RSA no factorizables para evitar la necesidad de una parte de confianza. ^{[ 1 ]} Sin embargo, esta configuración no es posible con el protocolo Zerocash .

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