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O que é a Zcash? Por que foi criada?

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O que é a Zcash? Por que foi criada?

O lançamento da Bitcoin trouxe um sistema financeiro aberto para o mundo. Qualquer pessoa poderia se conectar sem pedir a permissão de outros. Qualquer um poderia ampliá-lo e melhorá-lo sem permissão.

No entanto, ela surgiu com uma desvantagem: a privacidade. A Bitcoin permitiu que todas as pessoas vissem o endereço de envio, o endereço do beneficiário e o valor de todas as transações no blockchain. É claro, eles não eram ligados a um usuário (ou computador) por padrão, mas a contaminação era uma possibilidade.  Afinal de contas, as pessoas são apenas humanas. Por outro lado, a Zcash oculta automaticamente o endereço de envio, o endereço do beneficiário e o valor de todas as transações, a não ser que você tenha a chave de visualização.

A equipe da Zcash foi fundada tendo em mente a privacidade: a privacidade para as empresas e o comércio. Para ser viável a longo prazo, a fungibilidade é necessária. E sem privacidade, não pode haver fungibilidade. A Bitcoin trouxe a fungibilidade ao mundo digital, mas a Zcash está tornando-a acessível. Não é mais necessário perder moedas. Não é mais necessário gerar novos endereços para cada transação para garantir o anonimato completo. Está tudo incorporado desde o princípio.

Os  detalhes técnicos de modo simplificado

A Zcash usa uma prova de conhecimento zero chamada de zn-SNARK. A sigla quer dizer “zero-knowledge Succinct Non-interactive ARgument of Knowledge” (argumento de conhecimento não interativo resumido de conhecimento zero). Conforme citado no informe técnico oficial:

“Um SNARK de conhecimento zero (ou “NIZK resumido de conhecimento”)  é um SNARK que atende a uma propriedade de conhecimento zero. A saber, o conhecimento zero garante que o comprovador honesto possa gerar provas válidas para teoremas verdadeiros sem revelar qualquer informação sobre o teorema além do fato de que o mesmo é verdadeiro (em especial, sem revelar qualquer informação sobre a atribuição que ele usou para gerar a prova).”

~ Snarks para C:Verificando a execução de programas de modo resumido e com conhecimento zero

Por que a zk-SNARK é importante? Bem, digamos que você queira abrir uma conta bancária na União Europeia, onde a diretiva antilavagem de dinheiro está em vigor. Você precisaria apresentar um cópia digitalizada do seu passaporte, e talvez uma foto pessoal. O banco, por sua vez, pegaria e analisaria essas informações, e decidiria se você é ou não quem diz ser.

É necessário que essa informação seja confiada a um terceiro, afinal de contas, de que outra forma eles verificariam que você é a pessoa do passaporte? Sem verem um passaporte, como eles poderiam verificar onde você mora?

Mas… e se houvesse um modo de fazer isso sem um terceiro?

É aí que entra uma SNARK. Ela nos permite montar uma prova matemática de que um programa, quando executado com algum tipo de entrada conhecida pelo usuário, tenha uma saída (conhecida publicamente) específica sem revelar qualquer informação. Esses são tipos especializados de provas de conhecimento zero que podem ser implementados. Um exemplo seria uma chave GPG. Dada a parte “pública” da chave e uma assinatura, você pode provar que quem quer quer a tenha assinado possui a parte privada da já referida chave.

Mas uma zk-SNARK permite que você crie uma prova como essa para qualquer coisa. Devido à mágica (e à matemática) das zk-SNARKs, o blockchain é capaz de manter um livro contábil seguro de saldos sem revelar as partes ou os valores envolvidos.

As desvantagens, dificuldades e soluções

Em sua postagem de blog, Zooko Wilcox, o fundador da Zcash, fala sobre as dificuldades de se produzir um sistema que não pode ser forjado. Devido à matemática das zk-SNARKs, o blockchain é capaz de manter um livro contábil seguro de saldos sem revelar as partes ou os valores envolvidos.

Uma SNARK exige algo chamado de “parâmetro público”. Parâmetros públicos são números com uma estrutura criptográfica muito específica que é conhecida por todas as partes envolvidas em um sistema.

A maneira mais simples de gerar uma SNARK é fazer com que alguém gere um par de chaves público/privado e depois destruir a chave privada. Sem a chave privada, você não pode burlar o sistema. Mas como você comprova que a chave privada foi destruída? Isso é conhecido como o “lixo tóxico criptográfico”, e é um efeito colateral lamentável dessa geração de parâmetros públicos.

A equipe da Zcash desenvolveu uma computação de vários participantes segura para gerar um parâmetro público. Nas próprias palavras da equipe:

“Nós elaboramos uma computação de vários participantes segura na qual cada pessoa entre várias gera um “fragmento” do par de chaves público/privado. Depois, cada pessoa destrói seu fragmento da chave privada de lixo tóxico, e então todas elas reúnem seus fragmentos da chave pública para formar os parâmetros públicos da SNARK. Se esse processo funcionar (por exemplo, se pelo menos um dos participantes destruir seu fragmento de chave privada com sucesso), então o lixo tóxico derivado jamais é originado.”

~ Como gerar parâmetros de SNARK de modo seguro

Inerentemente, a Zcash conta com a confiança, mas o sistema garante que a “chave privada será destruída a menos que todos os participantes sejam desonestos ou comprometidos.” O grupo de participantes do sistema, contudo, é formado por alguns dosmelhores cientistas, engenheiros e consultores do mundo criptográfico. A não ser que todos conspirem (e destruam suas reputações pessoais no processo), o sistema permanece seguro.

Se quiser mais informações sobre isso: Daira, uma das engenheiras da Zcash, publicou um resumo simples de como a Zcash funciona aqui.

Mineração de Zcash

A Zcash usa um algoritmo de prova de trabalho conhecido como Equihash. Ele é criado para preencher a lacuna entre as grandes fazendas e o minerador comum usando um problema que não somente é difícil de ser solucionado por computadores (o problema do aniversário generalizado), mas que conta com hardware que computadores comuns possuem: a RAM. O seu poder de hashing é limitado com base na capacidade e na velocidade da sua RAM, e não no poder computacional bruto fornecido por GPUs e ASICs.

O algoritmo também é um dos mais famosos conceitos criptográficos e de ciência da computação. Ele foi largamente estudado por especialistas de suas áreas. Qualquer avanço significativo teria sido documentado. Por causa disso, o Equihash também é difícil de ser otimizado, o que significa que é improvável que um alguns mineradores seletos com acesso (ou verba) “privatizem” otimizações para ter uma vantagem.

A Zcash começará com um período de mineração lenta em seu lançamento com duração de 34 dias. A recompensa aumentará linearmente de 0 para 12,5 no prazo de 34 dias e será máxima em 1º de dezembro de 2016

O cronograma de recompensa

A base monetária da Zcash é idêntica a do Bitcoin: 21 milhões de unidades da moeda Zcash (chamadas de ZEC) serão mineradas ao longo do tempo. A princípio, a recompensa por bloco (a cada dez minutos) será de 50 ZEC: 80% dessas moedas vão para o minerador, e 20%, para os “fundadores”.

A cada quatro anos, a taxa de ZECs mineradas será reduzida pela metade, ou seja, serão criadas 25 ZECs por bloco. No entanto, após esses primeiros quatro anos, 100% das moedas vão para os mineradores.

foundersreward

Já que 50% de todas as Zcash serão mineradas nesses primeiros quatro anos, 10% da oferta total de moedas será pago aos investidores iniciais e desenvolvedores. Os dois maiores beneficiários desse percentual são a Zcash Foundation, uma organização sem fins lucrativos voltada para a manutenção e evolução dos protocolos e do software, e a Zcash Company.

Você pode ler um pouco mais sobre o cronograma de recompensas aqui, e sobre os investidores aqui.

Ecossistema atual

A Zcash será lançada em 28 de outubro de 2016.

O projeto Zcash tem planos de realizar um financiamento coletivo para o desenvolvimento de uma mineradora GPU de código aberto para igualar as condições de concorrência e garantir que todos tenham uma chance de participar, independentemente de seus hardwares. A recompensa é US$ 30.000: US$ 10.000 para a mineradora CPU vencedora, US$ 10.000 para a mineradora GPU vencedora e US$ 10.000 de prêmios distribuídos para os segundos colocados.

Fontes adicionais

Site oficial da Zcash
Fóruns oficiais da Zcash
Informe técnico

Redação

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