Introducción
El desarrollo de Bitcoin hoy se centra en dos problemas principales: (1) escalabilidad y (2) privacidad. Las propuestas habituales para Bitcoin implican agregar nuevos códigos de operación y herramientas de ing. Pero una idea antigua está volviendo, una que podría hacer que las transacciones sean más privadas y entre pares. En este momento, cada transacción de Bitcoin se transmite a toda la red para su verificación. Es una forma efectiva de prevenir el doble gasto, pero también significa que se expone más información de la estrictamente necesaria. Esto conduce a mayores demandas computacionales, costos más altos y una red que lucha por escalar. Pero ¿qué pasaría si mover parte del proceso de transacción al lado del cliente no solo mejorara la eficiencia, sino que también desbloqueara una nueva era de privacidad en Bitcoin?
En nuestro artículo recientemente publicado, Blockstream, en colaboración con Alpen Labs y ZeroSync, presentamos el Protocolo de CSV Blindado, una mejora en la Validación del Lado del Cliente (CSV) que ofrece transacciones realmente privadas. Este nuevo protocolo es un paso significativo hacia la mejora de la privacidad de las transacciones de Bitcoin y tiene el potencial de aumentar la capacidad de transacción de 11 por segundo a más de 100 por segundo, a través de algunas medidas adicionales que cubriremos en esta publicación del blog.
Esta publicación ofrece una descripción general de alto nivel del Protocolo CSV Blindado, que tiene como objetivo mejorar el rendimiento de la capa uno de la cadena de bloques manteniendo total compatibilidad con Bitcoin. Desarrollado por las mentes combinadas de Jonas Nick, Liam Eagen y Robin Linus. Aquí está la historia de Shielded CSV, y por qué tiene el potencial de cambiarlo todo.
Bitcoin Then and Now
El problema de doble gasto: cómo Bitcoin lo resolvió
Antes de Bitmoneda, se creía ampliamente que crear una moneda digital confiable era imposible sin un comisionista de confianza. El problema de doble gasto significaba que no había forma de garantizar que una “moneda digital” no pudiera gastarse más de una vez. Era una falla fundamental que impedía que la moneda digital se convirtiera en una realidad.
Luego, en 2009, Satoshi abordó este problema al introducir el libro mayor público compartido llamado blockchain. En lugar de depender de una única autoridad confiable, Bitmoneda utiliza una red de nodos en un libro mayor público compartido, donde se registra y verifica cada transacción. Esto asegura que cada moneda sea única, lo que hace imposible gastar la misma moneda dos veces.
Cuando se agrega una transacción de Bitcoin a la cadena, sigue este proceso:
- La billetera del usuario firma la transacción y la transmite a la red de Bitcoin.
- Los nodos completos en la red validan la transacción, asegurándose de que todo esté correcto.
- Luego, la transacción se incluye en un bloque, se confirma y se registra permanentemente en el libro mayor público compartido.
Durante la validación, los nodos verifican que las monedas existan, comprueban la validez de la firma y hacen cumplir la regla crítica de doble gasto, asegurándose de que cada moneda se gaste solo una vez. El propósito principal de este libro mayor es mantener el orden, mostrando claramente quién posee qué monedas y cuándo se movieron.
El propósito del libro mayor es mantener las transacciones en orden, dejando claro quién posee qué monedas y cuándo fueron enviadas.
Desde su inicio, los desarrolladores de Bitcoin siguen volviendo a la misma pregunta: ¿es realmente esta la mejor y más privada forma de manejar transacciones? ¿Cómo podemos hacer esto más eficiente, más liviano y más privado?
Un problema de privacidad: transacciones públicas
El mayor desafío de privacidad de Bitcoin es que las transacciones de bitcoin están ahí fuera en el blockchain. Satoshi vio esta vulnerabilidad desde el principio. En el whitepaper original, sugirió una solución directa: los usuarios deberían crear nuevas claves para cada transacción y evitar reutilizar direcciones.
La idea era dificultar la vinculación de las transacciones a un único propietario. Pero en la práctica, con todos los métodos avanzados de análisis de cadenas disponibles hoy en día, mantener la privacidad es mucho más difícil de lo que parece. Incluso con nuevas direcciones, vincular transacciones e identificar patrones se ha vuelto más fácil para aquellos que intentan rastrear la actividad del usuario.
En respuesta, protocolos centrados en la privacidad como Zcash han introducido nuevas formas de ocultar detalles de transacciones utilizando criptografía más avanzada y cosas como zk-SNARKs. Pero estos métodos conllevan importantes compensaciones: las transacciones son más grandes, lo que hace que el proceso de verificación para los nodos sea más intensivo en recursos y más caro de verificar.
Un problema de comunicación: la comunicación es ineficiente
En el diseño de Bitmoneda, la minería cumple dos propósitos fundamentales: (1) prueba de publicación de transacciones y (2) proporcionar un consenso sobre el orden de las transacciones. Sin embargo, Bitmonedas también entrelaza estas funciones principales con tareas menos esenciales, como la validación de transacciones y la emisión de moneda.
En todas las blockchains, ya sea Bitcoin, Ethereum, Zcash o Dogecoin, el proceso de transacción siempre se ve igual: las carteras firman las transacciones, las transmiten a la red y los nodos completos las validan. Pero ¿es realmente necesario validar cada transacción directamente en la blockchain?
Creemos que hay una mejor manera. La idea se remonta a una idea de 2013, cuando Peter Todd mencionó por primera vez la Validación del Lado del Cliente. En esta publicación de lista de correo electrónico, pregunta: ‘Dado solo pruebas de publicación y un consenso sobre el orden de las transacciones, ¿podemos hacer una cripto-moneda exitosa? Sorprendentemente, la respuesta es sí!’
En lugar de requerir que cada nodo completo verifique cada transacción, CSV le permite enviar monedas con prueba de su validez directamente al destinatario. Esto significa que incluso si un bloque contiene una transacción inválida, los nodos completos no la rechazarán. ¿El resultado? Menos comunicación en cadena y en general más eficiente.
CSV: Una solución de escalado entre pares
CSV desplaza la responsabilidad de validar las transacciones de cada nodo en la red a los receptores individuales de la transacción. Esto hace que Bitcoin sea aún más peer-to-peer. Imagina si no tuviéramos que usar la cadena de bloques para almacenar todos los detalles de la transacción. En lugar de una transacción detallada vinculada a la identidad, solo verías un simple anulador de 64 bytes, completamente sin sentido para cualquiera que observe el registro público en la cadena de bloques, pero significativo para el remitente y el destinatario.
Cuando se requiere que cada nodo verifique cada transacción, congestiona la red y la ralentiza. Al trasladar la validación de transacciones al lado del cliente, la cantidad de datos almacenados en la cadena de bloques puede reducirse significativamente, de 560 unidades de peso (WU) en promedio a algo que se acerca a 64 WU, que es aproximadamente 8,75 veces más pequeño, lo que hace que sea más eficiente y eficiente.
El protocolo de cumplimiento otorga a Bitcoin un enorme impulso de escalabilidad, permitiendo a los usuarios procesar casi 10 veces más transacciones, cerca de 100 por segundo.
Bitcoin Mañana
Probablemente estés pensando: “Esto suena genial, pero ¿cómo funciona realmente y cuáles son los compromisos aquí?”
¿Cómo hace Shielded CSV que Bitcoin sea más privado?
Los protocolos CSV generalmente mejoran la privacidad en comparación con las transacciones transparentes en la cadena de bloques porque cierta información se mueve del lado del cliente. Pero en los protocolos CSV tradicionales como RGB y los Activos Taproot, cuando se envía una moneda, tanto el remitente como el receptor pueden ver el historial completo de transacciones.
En Shielded CSV, utilizamos esquemas similares a zk-SNARK para ‘comprimir’ las pruebas, asegurando que no se filtre información de transacciones. Esto significa que el historial de transacciones permanece oculto, ofreciendo una mejor privacidad en comparación con los protocolos existentes.
¿Qué es un Nullifier y cómo evita las dobles transacciones?
Al realizar un pago, el remitente entrega la transacción directamente al receptor. Un pequeño fragmento de datos derivado de la transacción se escribe en la cadena de bloques que se denomina anulador.
Los nodos completos en la red solo están obligados a realizar una única verificación de firma de Schnorr por anulador CSV protegido. El receptor verifica la validez de la moneda y se asegura de que el anulador esté en la cadena de bloques para evitar cualquier doble gasto.
Otros protocolos CSV también tienen anuladores, pero en muchos casos son transacciones completas de Bitcoin, y no “blobs aleatorios” derivados como tenemos aquí. Los anuladores CSV blindados dificultan el análisis de cadenas.
¿El CSV blindado requiere una bifurcación dura o suave?
Shielded CSV no requiere un fork blando o duro. Funciona con Bitcoin tal cual está. CSV separa la validación de transacciones de las reglas de consenso, permitiendo flexibilidad sin cambiar el protocolo principal. Dado que los bloques de Bitcoin pueden almacenar cualquier tipo de datos, diferentes protocolos CSV como RGB, Activos Taproot o múltiples versiones de Shielded CSV pueden coexistir sin conflicto.
Los nodos no tienen que rechazar bloques que contengan datos desconocidos. En su lugar, solo necesitan interpretar los datos en el “lado del cliente” si son relevantes para ellos. Al descargar la verificación de transacciones, el papel principal de la cadena de bloques se reduce a: confirmar los datos de transacción en un orden acordado y prevenir gastos dobles.
¿Me permite Shielded CSV realizar transacciones en Bitcoin?
CSV Protegido opera de forma independiente, utilizando la cadena de bloques de Bitcoin para registrar anuladores y prevenir el doble gasto dentro del protocolo CSV. Pero para integrarlo directamente con Bitcoin y permitir transacciones sin problemas, todavía se necesita una solución de puente. El protocolo actual no se adentra profundamente en cómo podría funcionar el puente con BitVM, pero esta área es un desarrollo que aún está en investigación activa.
En este momento, la creación de puentes es posible a través del uso de una parte de confianza o una federación, pero el objetivo final es una solución completamente descentralizada, que elimine la necesidad de intermediarios. Lograr esto significaría una interacción verdadera y fluida entre Bitcoin y Shielded CSV, permitiendo a los usuarios disfrutar de una privacidad mejorada sin comprometer los valores descentralizados de Bitcoin. Es un desafío complejo, pero que podría redefinir cómo Bitcoin escala y asegura sus transacciones.
Leer el documento completo
El Protocolo de CSV Blindado ofrece un enfoque para mejorar la escalabilidad y la privacidad de Bitcoin, lo que potencialmente podría traer una nueva era de transacciones más eficientes de igual a igual. Al descargar la validación de transacciones al lado del cliente, reduce significativamente los datos en la cadena, lo que permite una mayor capacidad de transacción y una mayor privacidad, todo ello sin necesidad de un hard fork o soft fork. Si tienes curiosidad por saber más sobre cómo funciona este protocolo y los compromisos involucrados, te animo encarecidamente a leer el documento completo, “Shielded CSV: Validación privada y eficiente del lado del cliente”. Esto podría ser el futuro de Bitcoin.
Esta es una publicación de invitado de Kiara Bickers. Las opiniones expresadas son enteramente suyas y no necesariamente reflejan las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.
