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La dignidad humana exige que la información personal, como la información médica y forense, se oculte al público. Pero los secretos del secreto diseñados para preservar la privacidad también pueden ser utilizados para encubrir mentiras y engaños por parte de las instituciones encargadas de la Información, perjudicando injustamente a los ciudadanos y erosionando la confianza en las instituciones centrales.
Los sistemas a prueba de conocimiento cero (ZK) son una ingeniosa solución criptográfica a esta tensión entre los ideales de privacidad personal e integridad institucional, y hacen cumplir este último de una manera que no comprometa al primero. La confianza pública exige la transparencia de los sistemas ZK, lo que significa que se puede configurar sin depender de ninguna parte confiable, y no tienen trampas que puedan ser explotadas por partes poderosas para dar falso testimonio.
Para que los sistemas ZK se usen con Big Data, es imperativo que el proceso de verificación pública se amplíe sublinealmente en el tamaño de los datos. Las pruebas ZK transparentes que pueden verificarse exponencialmente más rápido que el tamaño de los datos se describieron por primera vez en la década de 1990, pero las construcciones iniciales no fueron prácticas, y ningún sistema ZK realizado hasta ahora en el código (incluida la utilizada por las monedas criptográficas como Zcash ™) ha logrado tanto transparencia como Verificación exponencial de aceleración, simultánea, para cómputos generales.
Aquí informamos la primera realización de un sistema ZK transparente (ZK-STARK) en el que la verificación se escala exponencialmente más rápido que el tamaño de la base de datos y, además, esta aceleración exponencial en la verificación se observa concretamente para cálculos significativos y secuenciales, que se describen a continuación. Nuestro sistema utiliza varios avances recientes en pruebas oracle interactivas (IOP), como un sistema IOP “rápido” (tiempo lineal) para los códigos de corrección de errores.
Nuestro sistema de prueba de concepto permite a la policía demostrar al público que el perfil de ADN de un candidato presidencial no aparece en la base de datos de perfiles de ADN forense mantenida por la policía. La prueba, generada por la Policía, no se basa en ninguna parte externa de confianza y no revela más información sobre el contenido de la base de datos, ni sobre el perfil del candidato.
En particular, no se divulga información de ADN a ninguna parte ajena a la Policía. La prueba es más corta que el tamaño de la base de datos de ADN y se verifica más rápido que el tiempo necesario para examinar esa base de datos de forma nativa.
