A pesar de todo lo bueno que aporta Bitcoin, también posee un problema comúnmente aceptado de escalabilidad. Bitcoin solo puede procesar un número limitado de transacciones por bloque y, a partir del 17 de agosto de 2022, puede manejar unas cinco transacciones por segundo, lo que en comparación con la mayoría de las otras blockchain es bajo. El factor que limita la escalabilidad reside en el algoritmo criptográfico de Bitcoin.

El Algoritmo de Firma Digital de Curva Elíptica (ECDSA, por sus siglas en inglés) es el algoritmo criptográfico esencial que impulsa a Bitcoin y garantiza que solo el propietario legítimo pueda acceder y gestionar sus fondos. Actualmente, la verificación del ECDSA, una firma de Bitcoin que permite realizar transacciones y enviar Bitcoin (BTC), no es eficiente y limita la escalabilidad de la blockchain de Bitcoin. Una posible solución es utilizar la tecnología de prueba de conocimiento cero (ZKP), que permite un mayor grado de privacidad y seguridad.

Un reciente documento de Starkware presenta un método para verificar eficientemente el ECDSA desde el ecosistema STARK, resolviendo potencialmente el trilema del blockchain para Bitcoin, es decir, logrando escalabilidad, seguridad y descentralización simultáneamente.

Fundamentos de la tecnología

Una ZKP es una técnica criptográfica que permite al verificador confirmar la petición de otra persona sin datos de apoyo. Las ZKP son protocolos criptográficos que mantienen a terceros alejados de la privacidad de los usuarios. Las ZKP también pueden ser un bloque de construcción útil para muchos protocolos criptográficos, asegurando que los participantes sigan las especificaciones del protocolo. La privacidad y la escalabilidad mejoran con las ZKP porque solo se revelan ciertos datos y se realizan transacciones sin revelar toda la información que debe ser probada.

Basado en la tecnología ZKP, STARK, o Scalable Transparent Argument of Knowledge —inventado por Starkware—, es un tipo de tecnología de prueba criptográfica que permite comunicar datos con un tercero, por ejemplo, firmar transacciones sin revelar los datos. También permite trasladar los cálculos y el almacenamiento de los datos validados fuera de la cadena (off-chain), aumentando así la escalabilidad.

STARK es un sistema resistente al quantum basado en las funciones hash utilizadas por Ethereum, no en las curvas elípticas utilizadas por Bitcoin. Es importante destacar que los sistemas STARKs se consideran más avanzados que sus predecesores, los zk-SNARKs, y pueden resistir los ataques de los ordenadores cuánticos.

EC-STARK: ¿El siguiente paso en la escalabilidad de Bitcoin?

Anteriormente, Starkware anunció la emisión de tokens de gobernanza para su StarkNet —un despliegue de validez descentralizado sin permisos basado en STARK que funciona como una cadena de capa 2 de Ethereum— para descentralizar aún más la red y mantener la tecnología STARK como un bien público. Sin embargo, el coste de almacenamiento subyacente de Ethereum limita las ventajas de escalabilidad de la tecnología. No obstante, su aplicación para la blockchain de Bitcoin puede presentar una mejor plataforma para aplicaciones descentralizadas en un futuro próximo.

Los EC-STARK son la siguiente generación de esta tecnología, cuyo objetivo es aumentar la escalabilidad y seguridad de Bitcoin sustituyendo las funciones hash por curvas elípticas, es decir, haciendo que las soluciones de escalabilidad ya existentes para Ethereum sean compatibles con Bitcoin. Con EC-STARK, se puede ejecutar un protocolo fuera de la cadena para Bitcoin y mantener las pruebas en STARK. En pocas palabras, Bitcoin puede emularse dentro de STARK, lo que permite construir protocolos muy sofisticados en tokens respaldados por Bitcoin con las mismas claves de curva elíptica.

Por lo tanto, la utilización de esta tecnología puede no solo aumentar la escalabilidad de Bitcoin, sino servir como puerta de entrada para que los desarrolladores creen DApps en Bitcoin, creando potencialmente un rival para Ethereum.

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