Cardano propone soporte nativo de Poseidon para aplicaciones de conocimiento cero

La Propuesta de Mejora de Cardano 0199 introduce una nueva primitiva criptográfica de Plutus para aplicaciones de conocimiento cero. Los editores de CIP la confirmaron como candidata el 15 de septiembre tras una revisión técnica inicial. Las transacciones habituales de ADA no se ven afectadas porque la propuesta no se ha fusionado ni activado.

CIP-0199 introduce una nueva primitiva de Plutus

La propuesta añadiría un componente integrado de Plutus llamado bls12_381_poseidonPermutation. Los contratos inteligentes podrían ejecutar la permutación Poseidon a través de la implementación nativa de Plutus de Cardano en lugar de reproducir el cálculo dentro de un script.

Poseidon es una familia de funciones criptográficas diseñada para sistemas de conocimiento cero. A diferencia de los hashes tradicionales como SHA-256 y Blake2b, utiliza el mismo tipo de aritmética de campos finitos que se encuentra en muchos circuitos ZK.

Las funciones hash tradicionales rinden de manera eficiente en procesadores convencionales pero requieren sustancialmente más restricciones dentro de un circuito de conocimiento cero. Una función nativa de Poseidon podría reducir esa brecha computacional cuando los datos se procesan dentro de una prueba y posteriormente se verifican mediante un contrato inteligente de Cardano.

CIP-0199 fue redactado por Gamze Orhon Kilic y Thomas Vellekoop. Su pull request sigue abierto mientras se discuten los detalles de implementación con el equipo de Plutus.

Poseidon conecta a Cardano con las herramientas ZK existentes

Las aplicaciones de conocimiento cero utilizan con frecuencia árboles de Merkle para demostrar que una información pertenece a un conjunto de datos mayor sin revelar el conjunto completo. Una raíz puede almacenarse en cadena mientras las pruebas de pertenencia individuales se verifican cuando se requieren.

Según CIP-0199, las funciones hash tradicionales pueden requerir decenas de miles de restricciones de circuito para una sola evaluación. Poseidon puede realizar un trabajo comparable con varios cientos de restricciones porque se apoya en sumas y multiplicaciones nativas en el campo.

El registro inicial contendría dos variantes de Poseidon. Una se basa en midnight-zk, la biblioteca de conocimiento cero utilizada por Midnight. La segunda sigue el ecosistema de estilo Circom R1CS sobre el campo escalar BLS12-381.

Por lo tanto, los scripts de Plutus podrían verificar compromisos y pruebas producidas mediante dos enfoques de desarrollo ZK consolidados. La propuesta estandariza la permutación subyacente y al mismo tiempo permite que las aplicaciones repliquen las convenciones de hashing requeridas por cada sistema.

Los benchmarks preliminares sitúan una permutación de Poseidon en aproximadamente entre 22 y 24 microsegundos en la máquina de benchmarking del modelo de costes de Plutus. Se estima que una llamada consume alrededor de 0.24 por ciento del presupuesto de CPU actual por transacción, mientras que una prueba de Merkle con una profundidad de 20 usaría aproximadamente 4.8 por ciento. Estos resultados provienen de un trabajo de integración preliminar, no de una versión de producción de Cardano.

La revisión de seguridad define la vía de activación

CIP-0199 propone una permutación de Poseidon en lugar de una función hash completa. Los ecosistemas ZK utilizan diferentes convenciones para ordenar las entradas, inicializar el estado interno y seleccionar la salida final.

Plutus realizaría la permutación intensiva en cómputo, mientras que cada aplicación seguiría siendo responsable de implementar la estructura de hash circundante correcta. La propuesta incluye vectores de prueba y pautas de uso porque un encuadre incorrecto podría crear construcciones incompatibles o inseguras.

La implementación preliminar también se basa en un núcleo de Poseidon escrito en C que no ha completado una auditoría independiente. Aún se requieren integración adicional con Plutus, parámetros de coste finalizados, vectores de prueba verificados de forma cruzada y una revisión de seguridad externa.

El estado de candidata no agrega automáticamente la función a Cardano. Todavía se requerirían una implementación completa, aprobación técnica y activación del protocolo antes de que los desarrolladores pudieran usarla en mainnet.

Si se activara, CIP-0199 proporcionaría a Plutus un componente nativo para verificar compromisos y pruebas de conocimiento cero basados en Poseidon. Ampliaría la infraestructura de desarrollo de Cardano alrededor de ADA y al mismo tiempo establecería una ruta de compatibilidad definida para los sistemas de pruebas basados en Midnight y Circom.