As pessoas que reconstruíram o Zcash tinham um sonho: alcançar o nível das gigantes globais de pagamentos Visa e Mastercard, processando dezenas de milhares de pagamentos por segundo, enquanto mantêm verificabilidade total e fortes garantias de privacidade.
A primeira peça deste plano é a Zakura, um novo software de nó completo lançado na versão 1.0.0 na quarta-feira. Ele é mantido por Sean Bowe, membro fundador da criptografia de conhecimento zero do Zcash, e Dev Ojha, co-fundador da Osmosis e atual responsável da Valar Group. Ambas as equipes são financiadas por doações privadas de ZEC, e não por empresas ou fundações.
Nós completos são programas que armazenam uma cópia completa do blockchain, neste caso, o livro-razão Zcash, e verificam independentemente se cada transação está em conformidade com as regras da rede. Zakura é uma versão bifurcada do software de nó da Zcash Foundation, Zebra — ou seja, foi reconstruído a partir do código oficial da fundação.
As regras de consenso são um manual de regras compartilhado executado por cada nó, determinando quais blocos e transações a rede inteira aceita como válidos. Se um nó aplicar regras diferentes, ele se ramificará e deixará de seguir a mesma cadeia dos outros nós.
Poda, snapshot e compatibilidade
Zakura também pode fazer poda, ou seja, remover dados antigos da blockchain que não são mais necessários, reduzindo significativamente o uso de disco. Isso compacta a cadeia até um tamanho suficientemente pequeno, permitindo que a equipe publique cópias prontas, com cerca de 11 GB após a remoção dos dados antigos. Novos nós podem baixar diretamente essas cópias, em vez de recuperar todo o histórico bloco a bloco de outros nós.
Isso permite que os nós passem do zero para o funcionamento em menos de dois minutos, segundo a equipe, "680 vezes mais rápido".
O modo de compatibilidade reproduz ainda mais a interface do cliente original zcashd, cujo ciclo de vida será encerrado em 18 de julho, permitindo que carteiras e integrações de exchanges construídas sobre ele continuem funcionando normalmente.
Throughput goals and the role of Tachyon
A razão para construir tudo isso é um problema aritmético.
Mastercard e Visa processam mais de 50 mil transações por segundo, e a equipe descreve esse número como "piso, não meta". O esquema criptográfico atual do Zcash exige que os nós recebam e validem mais de 500 MB de dados por segundo para acompanhar, pois cada transação privada carrega uma prova, e essas provas são muito grandes.
Isso equivale aproximadamente a receber um DVD completo a cada 10 segundos, algo que nenhum software Zcash atual consegue alcançar. Mas o importante é entender a razão de cada gargalo existente.
O projeto Tachyon de Bowe está resolvendo esse problema por meio de provas recursivas, onde uma única prova pode comprovar a validade de milhares de outras provas, reduzindo significativamente a quantidade de dados que precisam ser verificados no nível de consenso.
Sob o esquema Tachyon, os nós verificam uma única prova em vez de milhares, e a equipe afirma que isso reduz a demanda de dados de consenso de 100 MB por segundo para 500 MB, considerando que isso é tecnicamente viável por meio de engenharia cuidadosa.
Gargalo da carteira e a solução PIR da Valar
As carteiras enfrentam diferentes problemas. Como o Zcash oculta o destinatário das transações, a carteira não pode perguntar ao servidor quais transações pertencem a ela sem expor sua identidade. Ela precisa buscar tudo e testar cada uma individualmente, o que explica por que o software da carteira alcança no máximo cerca de 1 transação por segundo.
Para eliminar este gargalo, a Valar Group está pesquisando tecnologias de recuperação de informação privada, permitindo que carteiras obtenham seus próprios dados de servidores sem revelar quais itens foram solicitados.
Propagação rápida de blocos
A propagação rápida de blocos significa transmitir os blocos recém-minados pela rede blockchain o mais rápido possível. A Zakura é a camada de software responsável por essa tarefa.
Ele deve ser capaz de transmitir novos blocos entre nós rapidamente o suficiente para permitir um grande volume de provas e tráfego de carteiras. Ele possui um sistema experimental projetado para entregar cada bloco a cada nó em menos de meio segundo, atualmente desativado por padrão.
Os testes recentes dessas ideias ocorrerão em finais de julho. Ironwood, oficialmente denominado NU6.3, será ativado no bloco da mainnet 3.428.143, cerca de 8:00 da manhã, horário da Leste, em 28 de julho, e o Zakura o suporta desde o lançamento.
Bowe declarou em 10 de julho que todas as principais organizações se comprometeram com esta alta ativação, uma semana atrasada em relação ao planejado originalmente, pois as exchanges e provedores de carteiras solicitaram tempo para preparação.
Origem do Ironwood
A existência do Ironwood deve-se a uma vulnerabilidade que quase destruiu o Zcash em junho. O chamado pool blindado é a parte de privacidade da rede, onde os valores e participantes são ocultos, com provas de conhecimento zero servindo como evidência matemática.
Em 29 de maio, o pesquisador da Shielded Labs, Taylor Hornby, descobriu que o circuito de prova do Orchard (o mais recente pool oculto) continha uma vulnerabilidade de integridade que permitia a um atacante cunhar ZEC falsas na cadeia sem deixar rastros. Essa vulnerabilidade existia desde a ativação do Orchard em maio de 2022.
Os desenvolvedores desativaram o Orchard por meio de uma resposta de emergência concluída em 2 de junho e o recuperaram por meio de um hard fork NU6.2 no bloco 3.364.600 em 3 de junho, com os circuitos corrigidos.
O patch não resolve os quatro anos em que a vulnerabilidade permaneceu aberta. A prova de conhecimento zero não revela nenhuma informação além do fato de que a verificação foi bem-sucedida; portanto, não há nenhum registro na cadeia sobre o conteúdo das transações Orchard, e ninguém pode provar que ZEC falsas nunca foram criadas.
Ironwood foi construído justamente para resolver esse problema. A chamada "porta giratória" na fronteira do pool limita o que pode sair e entrar, aproveitando o fato de que os valores de ZEC que entram e saem do pool são públicos, mesmo que as transações internas sejam privadas. Ao fechar o Orchard para impedir novos depósitos, a porta giratória torna-se a única saída, prendendo qualquer moeda falsa interna lá dentro.
Em resumo, os saldos honestos podem ser retirados ao longo do tempo, enquanto moedas falsas podem ser impedidas de sair completamente e entrarem na oferta em circulação. Essa configuração mantém qualquer tentativa de superoferta dentro dos limites, restaurando a confiabilidade da oferta de tokens.
Autor: Coindesk; Tradução: Shenchao TechFlow