🇮🇹 "Kachina: contratti intelligenti che preservano la privacy"

:it: Traduzione italiana di “Kachina: privacy-preserving smart contracts - IOHK Blog”

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Kachina: contratti intelligenti che preservano la privacy

Sfruttare ZK Snarks per abilitare funzionalitĂ  di smart contract che preservano la privacy senza sacrificare le caratteristiche di decentralizzazione

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I contratti intelligenti rappresentano un approccio standard per esprimere interazioni complesse tra due o piĂą parti disposte a scambiare valute o dati in modo decentralizzato. I contratti intelligenti sono effettivamente accordi digitali automatizzati su una blockchain. Scritti in codice, possono tracciare, verificare ed eseguire le transazioni vincolanti di un contratto quando vengono soddisfatte condizioni predeterminate. Per creare un contratto intelligente che esprima tali condizioni, gli sviluppatori utilizzano linguaggi di programmazione. Il codice del contratto viene memorizzato e distribuito su una rete blockchain decentralizzata, rendendolo trasparente e, se desiderato, irreversibile.

In questo blog post parliamo di Kachina, una soluzione di contratto intelligente che preserva la privacy sviluppata da Input Output Global (IOG) in collaborazione con l’Università di Edimburgo. Questa soluzione consente agli utenti di ottenere funzionalità di smart contract con tutela della privacy e di uso generale senza sacrificare le caratteristiche di decentralizzazione.

Preservare la privacy nei contratti smart

La trasparenza e le impostazioni pubbliche della maggior parte degli smart contract ledger rendono le condizioni del contratto visibili a tutti. Sebbene la trasparenza sia uno dei maggiori vantaggi della tecnologia blockchain, la privacy rimane essenziale per le applicazioni che lavorano con dati sensibili.

Gli sviluppatori possono utilizzare diverse tecniche crittografiche per garantire una maggiore privacy nei contratti smart. Le prove a conoscenza zero (ZKP) e la computazione sicura ne sono un esempio. Motivate da queste tecniche crittografiche, sono apparse diverse soluzioni che soddisfano varie definizioni di privacy e che richiedono assunzioni di fiducia. Ne sono un esempio Zexe, zkay, Hawk, Zether, Secret Network e altri. Le soluzioni piĂą espressive, Hawk e Secret, si basano su ipotesi di fiducia, limitando in modo significativo il livello di decentralizzazione che potrebbero raggiungere. Hawk presuppone un piccolo insieme fisso di partecipanti al centro del sistema, mentre Secret si affida a Trusted Execution Environments (TEE), una tecnologia con una lunga storia di attacchi che danneggiano la privacy. Queste tecniche sono fondamentalmente in contrasto con i principi di base di una piattaforma blockchain decentralizzata.

Kachina: fondamenti dei contratti intelligenti riservati

Kachina identifica un’ampia classe di calcoli distribuiti esprimibili come smart contract con garanzie di privacy, che gli sviluppatori possono implementare senza ulteriori assunzioni di fiducia.

Un protocollo di smart-contract si basa solo su argomenti di conoscenza succinti non interattivi a conoscenza zero (ZK Snarks) per garantire la privacy. Le garanzie di privacy di questo protocollo sono dimostrate nel quadro della sicurezza della Composibilità Universale (UC) attraverso modelli e prove matematiche. L’obiettivo principale del protocollo è quello di fornire una base di livello sufficientemente basso e di uso generale per ulteriori sistemi che garantiscano la privacy, senza richiedere l’aggiornamento del sistema sottostante a ogni nuova estensione o modifica.

Kachina consente agli autori dei contratti di colmare il divario tra la blockchain e le macchine locali degli utenti, rappresentate da due stati indipendenti, rispettivamente pubblico e privato. Un contratto può aggiornare sia lo stato pubblico on-chain (e condiviso) che lo stato privato off-chain (e locale) insieme. Le parti dimostrano quindi a conoscenza zero che aggiornano lo stato pubblico in modo ammissibile: forniscono dettagli sull’esistenza di uno stato privato e sugli input per i quali questo aggiornamento ha senso.

I contratti Kachina garantiscono inoltre

  • Concorrenza in un modo che preserva la privacy. Kachina ottiene una maggiore concurrenza grazie al nuovo concetto di trascrizioni dell’oracolo di stato. Si tratta di registrazioni di operazioni eseguite sullo stato del contratto che interagiscono con le query dell’oracolo. Gli autori dei contratti possono ottimizzare le transazioni in conflitto, garantendo una perdita minima e consentendo al contempo il riordino.
  • Costruzione modulare efficiente. Kachina è stato progettato per essere distribuito su scala. I lavori precedenti che utilizzano la conoscenza zero non mantengono esplicitamente lo stato del contratto. Kachina consente l’accesso allo stato in modo indiretto attraverso oracoli specificati dal contratto. Questo accesso indiretto garantisce una maggiore scalabilitĂ  e, di conseguenza, la complessitĂ  di ciò che deve essere dimostrato è sotto il pieno controllo dell’autore del contratto e può essere ottimizzata.

Nel documento di ricerca, lo IOG dimostra la versatilitĂ  del protocollo Kachina nel caso di studio dei pagamenti privati. Il team specifica formalmente un contratto di token privato attraverso le sue funzioni di transizione e di leakage. Questo contratto supporta i trasferimenti di fondi privati, le richieste di saldo e la creazione di asset.

Sebbene il progetto proposto sia per lo piĂą teorico, Kachina dimostra la possibilitĂ  di creare contratti intelligenti che preservano la privacy in presenza di vincoli reali:

  • L’uso di oracoli di stato permette di spostare la maggior parte delle operazioni computazionalmente difficili o ad alta intensitĂ  di memoria al di fuori della prova a conoscenza zero, riducendone il costo.

  • Sebbene il sistema di prova a conoscenza zero debba essere universale, le costruzioni ZKP esistono e sono pratiche da usare nel contesto proposto.

Per maggiori dettagli, esempi e campioni di contratti, leggere “Kachina - Foundations of Private Smart Contracts”.

Vorrei ringraziare Thomas Kerber per il suo contributo e il suo supporto nella preparazione di questo post.