Modulo-P disponibiliza ferramentas ZK da Cardano para votação anônima e aplicações privadas

Modulo-P apresentou uma pilha de conhecimento zero de código aberto que desenvolvedores da Cardano podem usar para construir aplicações de associação anônima, votação privada e conformidade que preserva a privacidade. Agustín Salinas descreveu o trabalho durante o Cardano Developers Office Hours #68 em 10 de julho, traçando sua evolução desde os primeiros experimentos com Plutus V2 e Hydra até contratos Aiken reutilizáveis e uma infraestrutura compartilhada de configuração criptográfica.

Os componentes não formam um único produto para o consumidor. Eles fornecem blocos de construção separados que os desenvolvedores podem integrar em aplicações que exigem prova de identidade, de associação ou de propriedades de transações sem expor os dados privados subjacentes.

Cardano-Semaphore leva associação anônima ao Aiken

Modulo-P começou a experimentar provas de conhecimento zero na Cardano em 2023, antes de a rede ter as primitivas do Plutus necessárias para verificação eficiente e antes de o Aiken ter amadurecido como uma linguagem de contratos inteligentes amplamente utilizada.

O primeiro verificador da equipe era grande e computacionalmente caro, o que tornava a camada 1 da Cardano inadequada para a implementação inicial. O desenvolvimento foi transferido para Hydra, onde Modulo-P criou uma versão de conhecimento zero de Mastermind que permitia a um participante provar a validade de uma pista sem revelar a combinação oculta.

Posteriormente, Plutus V3 introduziu funções criptográficas nativas BLS12-381, enquanto Aiken encurtou significativamente os ciclos de compilação e desenvolvimento. Modulo-P usou essas capacidades para lançar o ak-381, uma implementação em Aiken de um verificador Groth16, seguida pelo Cardano-Semaphore.

Semaphore é um protocolo de conhecimento zero originalmente desenvolvido no ecossistema Ethereum. Ele permite que um usuário prove pertencimento a um grupo definido sem revelar qual membro ele é.

Cardano-Semaphore implementa esse modelo por meio de contratos inteligentes em Aiken. Um membro verificado pode enviar um sinal anônimo representando um voto, preferência, mensagem ou outra entrada específica da aplicação. O protocolo verifica que o remetente possui uma identidade privada válida, pertence ao grupo autorizado e não já enviou o mesmo tipo de sinal.

A implementação oferece às aplicações da Cardano uma camada de privacidade reutilizável, em vez de exigir que cada equipe projete de forma independente a lógica de associação anônima e de prevenção de duplicidades. Usos potenciais incluem pesquisas privadas, decisões organizacionais, endossos anônimos e sistemas de governança em que a participação deve ser restrita sem conectar publicamente cada ação a uma carteira ou identidade.

Votação privada e Proof of Innocence colocam as ferramentas em uso

Modulo-P usou Cardano-Semaphore como base para uma aplicação de votação que roda no ambiente Preprod da Cardano.

A implementação atual suporta um modelo de uma pessoa, um voto. Os participantes provam que pertencem a um grupo elegível, depositam um voto anônimo e se comprometem com a escolha enviada sem expor qual membro registrado a selecionou.

Salinas disse que a arquitetura também pode ser adaptada a votação ponderada e a diferentes formatos de pergunta. Essas configurações dependem de como uma aplicação específica define a associação ao grupo, os direitos de voto e as regras que regem cada janela de votação.

A aplicação de votação segue uma iniciativa anterior do Project Catalyst que financiou a implementação de Semaphore e de sinalização anônima na Cardano. O projeto do Fund 11 recebeu 100.000 ADA e está listado como concluído, com seus resultados projetados para serem totalmente de código aberto.

Uma segunda aplicação, Proof of Innocence, foi desenvolvida por ENCOINS, Modulo-P e Eryx Cooperative.

Proof of Innocence permite que um usuário demonstre que fundos não estão conectados a um conjunto definido de transações maliciosas sem divulgar a transação específica, o endereço de origem ou o histórico privado usados para gerar a prova.

Um protocolo de privacidade poderia aplicar o mecanismo quando um usuário saca fundos. Em vez de publicar todo o caminho da transação, o usuário gera uma prova de conhecimento zero mostrando que o depósito ou compromisso relevante não está incluído na lista negra do protocolo.

Project Catalyst alocou 150.000 ADA para a iniciativa. O projeto está listado como concluído e abrange pesquisa, circuitos de conhecimento zero, contratos inteligentes, testes e documentação final. Seu resultado permanece uma prova de conceito, e não um serviço de conformidade em produção.

A distinção é importante para desenvolvedores que estão avaliando o código. A implementação demonstra como a verificação seletiva pode funcionar na Cardano, mas uma implantação comercial ainda exigiria contratos auditados, fontes de dados confiáveis, uma governança de lista negra claramente definida e integração com a aplicação que processa transações privadas.

Parâmetros reutilizáveis do Powers of Tau reduzem o trabalho de configuração de ZK

Sistemas de prova eficientes como Groth16 exigem uma configuração confiável antes que as aplicações possam gerar e verificar provas com segurança.

Durante uma cerimônia do Powers of Tau, vários participantes contribuem aleatoriedade secreta para um conjunto compartilhado de parâmetros criptográficos. Cada participante deve destruir sua contribuição privada depois que ela é incluída. O resultado final permanece seguro enquanto pelo menos um contribuinte completar esse processo de forma honesta, pois nenhuma parte pode reconstruir o segredo completo.

Modulo-P e ENCOINS organizaram uma cerimônia do Powers of Tau voltada para Cardano com aproximadamente 40 participantes da comunidade. Salinas disse que o processo sequencial de contribuições durou cerca de 20 dias.

A iniciativa recebeu 87.141 ADA por meio do Project Catalyst e concluiu quatro marcos que cobrem preparação, execução da cerimônia, um portal público e entrega final. Os parâmetros resultantes podem ser reutilizados por aplicações compatíveis da Cardano, eliminando a necessidade de repetir a primeira fase da configuração para cada novo circuito.

Aplicações Groth16 ainda exigem uma segunda fase de configuração atrelada ao circuito específico da aplicação. Contribuidores das comunidades de conhecimento zero da Cardano e da Ethereum estão desenvolvendo o Brebaje para simplificar essa etapa.

A ferramenta agnóstica ao protocolo pretende ajudar equipes a criar uma cerimônia, coordenar contribuições, publicar o registro de participantes e preservar um histórico auditável do processo. Brebaje permanece em desenvolvimento ativo e ainda não é um serviço de produção finalizado.

Modulo-P agora está priorizando documentação mais robusta, revisão de segurança e fluxos de trabalho de desenvolvedor mais simples, em vez de expandir continuamente o número de ferramentas experimentais. As equipes da Cardano já podem começar com o código público do verificador Groth16, contratos Cardano-Semaphore, uma implementação de referência concluída do Proof of Innocence e parâmetros reutilizáveis da Fase 1. O trabalho restante é específico a cada aplicação, incluindo o desenho dos circuitos, qualquer cerimônia de segunda fase necessária, auditorias e integração em produção, em vez de reconstruir toda a base de conhecimento zero.