Hechos clave:
Con BTC Warp, los requisitos de capacidad bajan de 60 MB a 30 kB por bloque.
ZkSNARK permite generar una prueba rápida de que cierta computación tiene una resolución particular.
BTC Warp, una innovadora solución basada en tecnología zkSNARK y desarrollada por Succint Labs, busca optimizar la sincronización de nodos en la red de Bitcoin. Con ese fin, implementa pruebas de conocimiento cero (zero info o zk) para la sincronización “instantánea”.
El software program logra que los nodos se actualicen a la versión más reciente de la contabilidad o blockchain de Bitcoin sin la necesidad de descargar y validar cada bloque individualmente. Si bien se centra actualmente en nodos ligeros, el equipo detrás del proyecto tiene como objetivo abarcar la verificación completa de bloques para todo tipo de nodos.
BTC Warp utiliza zkSNARK para verificar que un encabezado cumple con los requisitos de la prueba de trabajo. Gracias a esta solución, se decrease significativamente el tamaño necesario para el almacenamiento de la contabilidad, que pasaría de aproximadamente 64 MB a 30 kB por bloque.
¿Y qué es zkSNARK? En palabras de Vitalik Buterin, cocreador de Ethereum, zkSNARK es un método que permite generar una prueba de que cierta computación tiene una solución particular, de tal manera que la prueba se puede verificar extremadamente rápido, incluso si la computación subyacente lleva mucho tiempo en ejecutarse.
Las pruebas de conocimiento cero ya se implementan en soluciones de escalabilidad de Ethereum denominadas rollups, como Polygon zkEVM. Precisamente, la prueba que Succint Labs utilizó para sus experimentos es Plonky2, desarrollada por Polygon Labs.
Los zkSNARK pueden usarse de forma recursiva, es decir, aplicarse nuevamente para verificar otros SNARK. “Usando SNARK recursivos, podemos paralelizar la generación de pruebas, mejorando así la escalabilidad, la eficiencia computacional y el grado de centralización”, asegura el texto. En BTC Warp, este método se aplicó en circuitos de comprobación en forma de árbol en el que se avanza desde las hojas hasta la raíz para la comprobación de datos, explican sus creadores.
“En pocas palabras, el algoritmo de verificación de encabezados de bloque de Bitcoin verifica que el trabajo del encabezado sea menor o igual a los bits de dificultad y que el hash del bloque anterior del bloque proper coincida con el hash del encabezado anterior”.
—Succint Labs, sobre zkSNARK para nodos ligeros de Bitcoin.
El essential problema para la implementación de BTC Warp tiene que ver con los costos de implementar zkSNARK con la función de hash SHA-256 que united states Bitcoin. Ese será de uno de los principales puntos a atender en el corto plazo para estos desarrolladores.
Así se ve el encabezado de un bloque de Bitcoin, con sus diferentes partes.
Fuente: Succint Labs
Complejidad de la sincronización de nodos en Bitcoin
La sincronización de nodos ligeros puede llevar mucho tiempo debido al tamaño creciente de la blockchain de Bitcoin, que ya cuenta con más de 796.000 bloques. Cada bloque incluye aproximadamente 2.000 transacciones.
A diferencia de los nodos completos, los nodos ligeros, también conocidos como SPV (Easy Fee Verification), solo almacenan una versión que contiene los encabezados de cada bloque, y no el registro contable completo, para interactuar con la red.
BTC Warp propone verificar los bloques de Bitcoin comparando el hash con la dificultad especificada usando zkSNARK. Fuente: Succint Labs
Casos de uso de BTC Warp
Esta solución técnica también abre nuevas posibilidades en términos de casos de uso. Por ejemplo, en BTC Relay, una herramienta que permite la verificación segura de transacciones de Bitcoin en contratos de Ethereum, BTC Warp podría mejorar la eficiencia y la seguridad de las transacciones al acelerar considerablemente la sincronización de encabezados de bloque.
Las wallets en dispositivos móviles también se beneficiarían de BTC Warp. Se debe a que, al proporcionar una forma confiable de sincronizar nodos ligeros sin tener que descargar y validar cada bloque, da la opción a los usuarios de acceder a Bitcoin desde móviles con recursos limitados.