Una Encuesta sobre las Aplicaciones de Pruebas de Cero Conocimiento

Las pruebas de cero conocimiento (ZKPs) representan un avance revolucionario en la integridad computacional y la tecnología de privacidad, permitiendo el intercambio seguro y privado de información sin revelar datos privados subyacentes. Las ZKPs tienen ventajas únicas en términos de universalidad y suposiciones de seguridad mínimas en comparación con otros métodos computacionales sensibles a la privacidad para sistemas distribuidos, como la criptografía homomórfica y el cálculo multipartito seguro. Su aplicación abarca múltiples dominios, desde mejorar la privacidad en blockchain hasta facilitar la verificación confidencial de tareas computacionales. Esta encuesta comienza con una visión general de alto nivel del funcionamiento técnico de las ZKPs, centrándose en un subconjunto cada vez más relevante de ZKPs llamado zk-SNARKS. Aunque ha habido encuestas previas sobre los aspectos algorítmicos y teóricos de las ZKPs, nuestro trabajo se distingue por proporcionar una visión más amplia de los aspectos prácticos y describir muchos casos de uso recientemente desarrollados de ZKPs en varios dominios. Estos dominios de aplicación abarcan la privacidad en blockchain, la escalabilidad, el almacenamiento y la interoperabilidad, así como aplicaciones no relacionadas con blockchain como votaciones, autenticación, bloqueos temporales y aprendizaje automático. Dirigida tanto a profesionales como a investigadores, la encuesta también cubre componentes y infraestructuras fundamentales como máquinas virtuales de cero conocimiento (zkVM), lenguajes específicos de dominio (DSLs), bibliotecas de soporte, marcos y protocolos. Concluimos con una discusión sobre direcciones futuras, posicionando las ZKPs como pivotes en el avance de las prácticas criptográficas y la privacidad digital en muchas aplicaciones.