Lección 3

Plataformas y herramientas

Los coprocesadores Zero-Knowledge no son una mera teoría; diversos proyectos ya los implementan para unir el alto rendimiento computacional con la verificabilidad on-chain. En este módulo se examinan las plataformas líderes que representan estos conceptos, las herramientas que utilizan los desarrolladores para colaborar con ellas y las iniciativas emergentes en aceleración de hardware que están mejorando el rendimiento. Con una visión clara de las opciones existentes, los desarrolladores pueden elegir la infraestructura más idónea para sus casos de uso. Así, pueden anticipar la evolución del ecosistema.

Space & Time: Proof‑of‑SQL

Space & Time se ha consolidado como una de las implementaciones más prominentes de coprocesadores de conocimiento cero, centrándose en facilitar consultas verificables sobre grandes volúmenes de datos gracias a su sistema propio Proof‑of‑SQL. El concepto principal es permitir a los desarrolladores ejecutar consultas SQL sobre datos indexados de blockchain o fuentes externas y recibir una prueba de conocimiento cero que garantiza la corrección del resultado. Esta prueba puede presentarse en una blockchain, donde un contrato verificador ligero valida su autenticidad.

La arquitectura de Space & Time segmenta el almacenamiento de datos, la ejecución de consultas y la generación de pruebas. Los datos de blockchain indexados se almacenan fuera de la cadena en una base de datos de alto rendimiento. Las consultas se realizan con SQL estándar, lo que facilita la adopción a desarrolladores habituados a bases de datos relacionales en lugar de a la criptografía avanzada. Los resultados se convierten en circuitos aritméticos que se introducen en un sistema de pruebas de conocimiento cero, asegurando la inalterabilidad de los datos entregados.

Esta solución resulta especialmente atractiva para aplicaciones que requieren análisis libres de confianza. Por ejemplo, los protocolos de finanzas descentralizadas pueden demostrar métricas como el valor total bloqueado, los saldos de usuarios o el histórico de precios sin que cada nodo de la red tenga que recalcular los datos. Space & Time también actúa como puente entre los sistemas de datos empresariales y el entorno blockchain, ofreciendo vías compatibles con la regulación para instituciones financieras interesadas en la computación verificable.

RISC Zero zkVM

RISC Zero representa otro referente en el desarrollo de coprocesadores de conocimiento cero. Su zkVM es una máquina virtual de conocimiento cero de propósito general que emula el conjunto de instrucciones RISC‑V. Así, los desarrolladores pueden escribir programas en Rust o C++ y compilarlos para ejecutarse dentro de la zkVM, generando pruebas de conocimiento cero de cualquier cálculo computacional.

La relevancia de este planteamiento radica en su gran versatilidad. A diferencia de soluciones orientadas a dominios concretos, como SQL u otras tareas especializadas, RISC Zero puede avalar cálculos en una amplia gama de casos de uso, desde algoritmos criptográficos hasta lógica de videojuegos. La versión 2.0 recientemente lanzada de zkVM ha traído importantes mejoras de rendimiento, incluyendo la reducción del coste de las pruebas a una quinta parte y soporte para mayores capacidades de memoria, lo que habilita aplicaciones anteriormente inviables.

Además, RISC Zero ofrece Bonsai, un servicio de generación de pruebas en la nube que elimina la complejidad de la gestión del hardware. Los desarrolladores pueden delegar la generación de pruebas en Bonsai manteniendo la integridad criptográfica, lo que resulta especialmente útil para proyectos con recursos limitados. Este modelo híbrido, donde el sistema de pruebas es de código abierto pero la infraestructura opcional de generación se presta como servicio, ilustra las soluciones prácticas que muchos equipos adoptan al implementar tecnologías ZK.

Lagrange ZK Coprocessor

Lagrange apuesta por un coprocesador centrado en las pruebas de datos entre cadenas. Esta solución permite que contratos inteligentes en una blockchain verifiquen datos originados en otra cadena sin necesitar puentes tradicionales. El sistema genera pruebas de conocimiento cero que acreditan que un estado o transacción concretos ocurrieron en la cadena de origen y presenta dicha prueba a la cadena de destino para su validación.

Este modelo de verificación entre cadenas aporta nuevas posibilidades a la interoperabilidad. Frente a los puentes multifirma o retransmisores centralizados, los desarrolladores pueden emplear pruebas criptográficas para certificar la integridad de los datos entre distintas redes. Así, un protocolo DeFi en Ethereum podría utilizar Lagrange para verificar saldos de colaterales en Solana sin depender de intermediarios de confianza, reduciendo los puntos de ataque y facilitando nuevos modelos de composabilidad entre blockchains antes aisladas.

Al priorizar la sincronización de estados verificables, Lagrange aborda uno de los desafíos más persistentes en arquitecturas multichain. Su diseño evidencia que los coprocesadores ZK no solo pueden acelerar cálculos, sino también actuar como capas de minimización de confianza en la comunicación interredes.

Otras soluciones emergentes

Junto a estos proyectos de referencia, existen iniciativas experimentales que exploran alternativas al coprocesamiento ZK. ORA, por ejemplo, desarrolla zkWASM, que aplica pruebas de conocimiento cero a los entornos de ejecución de WebAssembly. De este modo, los desarrolladores pueden compilar programas desde diversos lenguajes a WASM y ejecutarlos de manera verificable, ampliando las posibilidades de uso.

Los rollups específicos para aplicaciones también están comenzando a incorporar módulos tipo coprocesador para resolver tareas concretas en cada dominio. En videojuegos descentralizados, algunos proyectos emplean zkVMs personalizadas para demostrar la equidad de la lógica de juego que se ejecuta fuera de la cadena. En la cadena de suministro, los coprocesadores ZK pueden verificar datos privados sobre envíos o inventarios exponiendo únicamente las pruebas necesarias en redes públicas.

Estas plataformas reflejan la rápida innovación que se está dando en la confluencia entre la criptografía de conocimiento cero y el diseño modular de blockchain. Aunque aún no se han estandarizado, demuestran la diversidad de enfoques que los desarrolladores podrán explorar en los próximos años.

Aceleración por hardware

Los coprocesadores de conocimiento cero requieren una elevada capacidad computacional, por lo que la aceleración por hardware se ha convertido en una línea de investigación clave. Empresas como Cysic y Polyhedra están desarrollando chips especializados e implementaciones FPGA diseñadas para acelerar la generación de pruebas de manera exponencial. Estos aceleradores optimizan operaciones como la multiplicación multiescalar y la evaluación polinómica, dos cuellos de botella habituales en los protocolos ZK.

La disponibilidad de hardware dedicado puede revolucionar la economía de la computación verificable. Gracias a una menor latencia y consumo energético, aplicaciones en tiempo real como videojuegos, trading de alta frecuencia o inferencia de IA con privacidad se tornan viables. A medida que más plataformas adopten pruebas asistidas por hardware, es previsible que los coprocesadores ZK pasen de los despliegues experimentales a sistemas de producción preparados para aplicaciones de gran escala.

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