El desarrollador de Zcash propone una solución de privacidad cuántica para los intercambios de NEAR Intents

El desarrollador de infraestructura de Zcash, Zakura, ha propuesto una nueva función de seguridad para billeteras que otorgaría a cada intercambio de ZEC a través de NEAR Intents una clave de visualización separada para proteger los historiales de transacciones de los usuarios contra posibles ataques de computación cuántica en el futuro.

Resumen

• El desarrollador de Zcash, Zakura, ha propuesto una nueva función para billeteras que asignaría una clave de visualización separada a cada intercambio de ZEC realizado a través de NEAR Intents.
• La propuesta aborda un riesgo de privacidad donde las direcciones de Zcash expuestas públicamente podrían permitir que futuras computadoras cuánticas descubran los pagos históricos de un usuario.
• El diseño de Zakura limitaría cualquier clave de visualización recuperada a un solo intercambio, manteniendo la clave de gasto existente de la billetera sin cambios.
• El sistema utilizaría la recuperación de información privada para ayudar a las billeteras a recuperar transacciones de intercambio sin exponer sus direcciones a los operadores de bases de datos.
• Las billeteras de software que utilizan las bibliotecas de Zakura, incluyendo Vizor, podrían integrar la función en las próximas semanas, mientras que el soporte para billeteras de hardware seguiría más tarde.

En una publicación de ingeniería, el desarrollador de Zakura, Adam Tucker, explicó que el sistema propuesto evitaría que un atacante utilizara una sola dirección de Zcash expuesta públicamente para descubrir los pagos recibidos a través de la cuenta protegida de un usuario.

La función, llamada clave de visualización de entrada de un solo uso, generaría una clave diferente para cada intercambio, manteniendo la clave de gasto existente de la billetera sin cambios. Según el equipo, las billeteras construidas utilizando las bibliotecas de código abierto de Zakura podrían comenzar a integrar la función en las próximas semanas.

Zakura identificó a NEAR Intents como una preocupación particular porque el servicio de intercambio entre cadenas publica permanentemente ciertas direcciones de Zcash en la blockchain pública de NEAR, incluso cuando las transacciones se completan sin requerir reembolsos.

Aunque las computadoras actuales no pueden utilizar la información expuesta para recuperar las claves de visualización subyacentes, el equipo advirtió que computadoras cuánticas suficientemente potentes podrían eventualmente hacerlo.

Los intercambios de Zcash a través de NEAR Intents exponen direcciones de reembolso

NEAR Intents permite a los usuarios intercambiar activos entre diferentes blockchains sin gestionar manualmente cada paso de la transacción.

Cuando alguien intercambia ZEC protegido por USDC en Ethereum, su billetera envía ZEC a una dirección de depósito asociada con el servicio. La solicitud de intercambio contiene una dirección de reembolso donde se puede devolver cualquier ZEC no utilizado.

Según la explicación técnica de Zakura, la dirección de reembolso se registra en la blockchain pública de NEAR una vez que se registra el depósito.

La dirección permanece accesible públicamente incluso si el intercambio tiene éxito y el servicio nunca envía un reembolso.

Las billeteras de Zcash normalmente pueden generar múltiples direcciones protegidas que parecen no estar relacionadas. Sin embargo, las direcciones asociadas con una sola cuenta generalmente comparten una clave de visualización de entrada, lo que permite a la billetera identificar y descifrar los pagos enviados a ella.

La criptografía subyacente utiliza cálculos de curvas elípticas que las computadoras convencionales no pueden revertir prácticamente.

Zakura advirtió que una computadora cuántica suficientemente potente que ejecute el algoritmo de Shor podría teóricamente recuperar la clave de visualización de entrada de la información pública contenida en una dirección protegida expuesta.

Un atacante que posea la clave recuperada podría entonces identificar los pagos recibidos por la cuenta, incluidos sus montos y los memos privados adjuntos.

La exposición preocupa a la privacidad de las transacciones, no al control directo de los fondos. Zcash utiliza claves criptográficas separadas para autorizar el gasto, lo que significa que la clave de visualización de entrada recuperada no permitiría a un atacante transferir el ZEC del usuario.

El equipo explicó que las transacciones protegidas no publican normalmente la dirección del destinatario en la blockchain de Zcash. Sin embargo, las direcciones de intercambio registradas públicamente crean una fuente permanente de información que un futuro atacante podría recopilar.

El problema se aplica a los intercambios en ambas direcciones. Los intercambios de ZEC a activos en otras redes publican direcciones de reembolso, mientras que los intercambios a ZEC publican la dirección protegida de recepción.

El uso de Zcash en transacciones entre cadenas se ha expandido más allá de las transferencias de tokens ordinarias. En septiembre, Aurora Intents procesó más de 19 millones de dólares en 1,718 intercambios relacionados con la subasta de zkSNARKS, lo que representa más de la mitad de los activos convertidos y depositados en la venta denominada en ZEC.

Las transacciones utilizaron solucionadores de NEAR Intents para convertir activos de otras redes en ZEC, mientras que las ofertas del lado de destino permanecieron protegidas en Zcash.

La solución propuesta por Zakura mantiene el gasto bajo una cuenta

La solución propuesta por Zakura asigna una clave de visualización entrante separada a cada dirección de intercambio sin requerir que los usuarios creen una nueva cuenta de billetera cada vez.

Bajo el diseño, la billetera deriva una nueva clave utilizando las credenciales de cuenta existentes, el propósito previsto de la dirección y un índice que identifica el intercambio.

Cada dirección tendría, por lo tanto, su propia clave de visualización, mientras que la clave de gasto original continúa controlando los fondos recibidos a través de todas ellas.

La publicación de ingeniería explicó que el proceso cambia el componente aleatorio utilizado para derivar una clave de visualización entrante. Las claves de autorización y nulificador de la cuenta permanecen sin cambios.

Zakura utiliza una construcción de hash con clave ya empleada por el sistema de derivación de claves ZIP 32 de Zcash, con un identificador de dominio separado para distinguir las claves de intercambio de las claves internas existentes de la billetera.

Según el equipo, recuperar la clave de visualización de un intercambio revelaría solo los pagos asociados con esa dirección. Vincular la clave recuperada a otras direcciones de intercambio requeriría revertir la derivación basada en hash.

Crear una cuenta de Zcash completamente separada para cada transacción podría proporcionar una separación similar, pero Zakura dijo que el enfoque causaría problemas para los usuarios de billeteras de hardware.

La implementación de Zcash de Keystone actualmente solo admite la firma de transacciones desde el índice de cuenta 0, según la publicación. Ledger puede acceder a múltiples cuentas, pero requiere transacciones y aprobaciones separadas al gastar fondos de diferentes cuentas.

Un usuario que acumuló fondos en numerosas cuentas de intercambio podría enfrentar restricciones o solicitudes de aprobación repetidas al intentar gastarlos.

El diseño de clave única propuesto mantendría los fondos gastables a través de la cuenta original y su proceso de autorización existente.

Zakura dijo que su implementación dejaría una nota encriptada en la salida de cambio de un intercambio saliente de ZEC. La nota registra el índice utilizado para derivar la dirección de reembolso, lo que permite a la billetera reconstruir la clave apropiada durante la recuperación.

Una vez que NEAR complete el intercambio, cualquier ZEC no utilizado devuelto a la dirección designada puede gastarse utilizando la clave de gasto normal de la billetera.

La recuperación de la billetera utiliza búsquedas en bases de datos privadas

Una parte separada de la propuesta de Zakura aborda el trabajo adicional creado cuando una billetera necesita recuperar pagos asociados con cientos de claves de visualización individuales.

Las billeteras de Zcash normalmente identifican los pagos entrantes al verificar las salidas de transacciones encriptadas contra sus claves de visualización.

Bajo el diseño propuesto, cada intercambio generaría otra clave que podría necesitar ser verificada durante la restauración de la billetera.

Según la publicación de ingeniería, escanear repetidamente toda la blockchain con cada clave haría que la recuperación fuera progresivamente más lenta a medida que aumenta el número de intercambios.

Zakura ha propuesto utilizar la recuperación de información privada, o PIR, para localizar las transacciones relevantes sin revelar las direcciones de la billetera al operador de la base de datos.

El sistema se basa en una característica específica del puente Zcash de NEAR. Sus transacciones salientes utilizan una clave de visualización saliente de todos ceros, lo que permite que las transacciones sean indexadas por sus direcciones de destino.

Una billetera que restaura su historial de transacciones primero descargaría filtros que identifican direcciones que pueden haber recibido pagos a través del puente.

Los filtros se descargan en su totalidad, por lo que el servidor no aprende qué direcciones pertenecen al usuario.

Cuando un filtro identifica un posible pago, la billetera enviaría una solicitud de base de datos encriptada utilizando PIR. El servidor podría devolver la ubicación de la transacción coincidente sin aprender qué dirección fue consultada.

Zakura dijo que el sistema utiliza la misma técnica de recuperación privada basada en reticulados desarrollada para sus búsquedas de billeteras transparentes y la votación de tenedores de Zcash.

El proceso de recuperación difiere ligeramente para los intercambios a ZEC porque la billetera receptora no crea una transacción de Zcash saliente que contenga un registro del índice de dirección.

En esos casos, la billetera generaría direcciones en secuencia y las comprobaría contra filtros publicados hasta que encontrara 30 direcciones consecutivas que no habían recibido pagos ni se habían suministrado a NEAR.

El equipo dijo que las cotizaciones de intercambio abandonadas no causarían la reutilización de direcciones, ya que cada nueva transacción recibe una dirección que NEAR no ha encontrado previamente.

La protección cuántica de Zcash sigue en desarrollo

La propuesta de Zakura llega mientras los desarrolladores de Zcash preparan protecciones separadas contra futuros ataques cuánticos a las firmas de transacción.

Como informó anteriormente crypto.news, los desarrolladores han fijado enero de 2027 para introducir instrucciones de firma post-cuántica que permitirían a las transacciones transparentes de Zcash utilizar firmas basadas en hash.

Las instrucciones propuestas abordarían una preocupación de seguridad diferente a las claves de visualización de una sola vez. Están destinadas a proteger la autorización de gasto, mientras que el último diseño de Zakura se centra en evitar que los pagos protegidos históricos se vinculen a través de una dirección expuesta.

Aproximadamente 11.96 millones de ZEC, que representan aproximadamente el 70% del suministro emitido hasta el 8 de octubre, se mantenían en direcciones transparentes, según informes anteriores.

La actualización de la red Ironwood de Zcash de julio introdujo notas recuperables cuánticamente a través de ZIP 2005, permitiendo que se desarrolle un mecanismo de recuperación futuro si los avances en la computación cuántica amenazan las protecciones criptográficas existentes.

Sin embargo, la característica no hizo que la red fuera cuánticamente segura de forma independiente, ya que aún se necesitaría diseñar y activar un protocolo de recuperación separado.

Las preocupaciones sobre los ataques cuánticos han recibido atención tras la última investigación de Google que involucra su procesador Willow.

El 15 de octubre, Google informó una reducción de 40 veces en los errores de computación cuántica utilizando una técnica conocida como cultivo de estado mágico.

El experimento logró una fidelidad lógica del 99.99% bajo el método de prueba de los investigadores, aunque no demostró un ataque contra Bitcoin, Zcash u otras redes de criptomonedas.

No se ha demostrado públicamente ninguna computadora cuántica capaz de recuperar las claves de curva elíptica utilizadas por Zcash.

Zakura no ha anunciado una fecha de lanzamiento confirmada para su característica de clave de visualización de una sola vez. El equipo espera que las billeteras de software que utilizan sus bibliotecas criptográficas, incluido Vizor, comiencen a integrar el diseño en las próximas semanas.

El soporte para billeteras de hardware seguirá una vez que el firmware relevante pueda acomodar el nuevo proceso de derivación de claves.