Aplicaciones del Cifrado Homomórfico en Blockchain

El cifrado homomórfico es el proceso mediante el cual se puede aplicar una función a los datos sin descifrarlos. Aquí se tratarán los siguientes temas:

1. Introducción al cifrado homomórfico
2. Cifrado homomórfico en Bitcoin
3. Ejemplos del mundo real
4. Aplicaciones del Cifrado Homomórfico en Blockchain
5. Conclusión

Vamos a discutir estos temas en detalle.

Introducción al cifrado homomórfico

El cifrado homomórfico es un desarrollo relativamente nuevo en el campo de la criptografía. A veces también se le llama encriptación segura desde el punto de vista computacional porque permite cálculos sencillos sobre datos encriptados sin revelar ninguna información sobre lo que hay dentro.

• Es el concepto general de operaciones en datos cifrados, mientras que el cifrado totalmente homomórfico es el caso especial en el que se pueden realizar todas las operaciones y se revelan todos los resultados.
• La capacidad de realizar operaciones en datos cifrados sin descifrar es una gran ventaja porque permite la tranquilidad de almacenar datos confidenciales y personales. 
• Por ejemplo, información médica de hospitales, información de seguridad nacional de fuerzas militares o policiales, o incluso información privada de empresas.
• Un ejemplo son los números de tarjetas de crédito que almacena una empresa. Si alguien quiere saber cuánto dinero tiene alguien en su tarjeta, podría calcular esta cantidad en una versión encriptada del número de la tarjeta y nunca necesita saber el número de la tarjeta original.

Cifrado homomórfico en Bitcoin

Es posible que muchas personas no sepan que las claves privadas de Bitcoin están expuestas al público. Cada vez que alguien envía una transacción de bitcoin, la información sobre esta transacción se transmite a todas las personas en la red de Bitcoin.

• Este es un gran problema porque si alguien pirateara la computadora y robara el archivo de la clave privada, entonces podría seguir enviando bitcoins desde su cuenta y uno nunca lo sabría porque parece válido en la superficie. Pero, una vez más, esto significa que todo el mundo tiene acceso al archivo de la clave privada, por lo que es necesario para la tecnología de encriptación, como la encriptación homomórfica.
• El cifrado homomórfico hace posible realizar cálculos en datos cifrados. Esto significa que si uno tiene una clave privada encriptada, aún puede hacer los cálculos para generar una transacción válida con esa clave.
• Este es el concepto básico del cifrado homomórfico. 
• Supongamos que tenemos un archivo de clave privada encriptada homomórficamente (llamémoslo A) y queremos enviar una transacción de bitcoin con él, pero no queremos que nadie sepa cuál era nuestra clave privada original. Entonces encriptamos la transacción con nuestro archivo de clave privada homomórfica «A» y transmitimos la información de la transacción como de costumbre.
• En el mundo de bitcoin, hay algunas formas en que la privacidad se ve comprometida. Al usar bitcoin, hay varias formas en las que su privacidad puede verse comprometida. Por ejemplo, se podría rastrear cualquier transacción hasta usted y podría correr el riesgo de convertirse en víctima de chantaje o extorsión. Aunque las transacciones de bitcoin son públicas, existen algunas técnicas que pueden ayudarlo a proteger su identidad de miradas indiscretas. En última instancia, la mejor manera de preservar la privacidad cuando se usa bitcoin es asegurarse de que la criptomoneda nunca toque su identidad real.

Ejemplos del mundo real

• Digamos que alguien quiere comprar una taza de café de Starbucks usando bitcoins. Tan pronto como alguien envía o recibe bitcoins en cualquier lugar de Internet, lo que sucede es que se transmite a través de toda la red. Todo el mundo lo sabe, quién lo envió y quién recibió los bitcoins. Es fácil escanear cualquier transacción de bitcoin y volver al libro mayor público, que se llama blockchain.
• Es un poco como si alguien estuviera caminando por la calle con billetes de $100 y le dijera a cualquiera que vea ‘¡Oye, tengo esto!’. Así que esta no es necesariamente una forma muy privada de usar el dinero. 
• Hay una mejor manera de preservar la privacidad cuando se usa bitcoin, que es nunca gastar bitcoins en lugares donde puedan vincularse fácilmente a usted. 

Aplicaciones del Cifrado Homomórfico en Blockchain

• El cifrado homomórfico hace posible que los cálculos, como la suma, se realicen en datos privados sin exponer ninguna información sobre lo que se calculó. 
• Una string de bloques es un libro público de transacciones digitalizado y descentralizado. El sistema funciona como una base de datos distribuida y cualquiera en la red puede ver lo que sucede. El usuario recibe control total sobre sus propios datos, un concepto poderoso en la actualidad. Sin embargo, existen algunos problemas, dado que la string de bloques está expuesta públicamente a la información transaccional almacenada en bloques y muchas personas no quieren que sus existencias o el historial de transacciones estén disponibles para que todos los vean. 
• Ofrece un grado de protección contra ataques de canal lateral y malware que podría explotar pasos de procesamiento no cifrados en transacciones basadas en blockchain, así como contra administradores de sistemas que de otro modo podrían obtener información sobre detalles de transacciones de sus registros.
• Dado que la string de bloques se compone de bloques y transacciones encriptadas, la encriptación homomórfica es una herramienta atractiva para implementar funciones de privacidad, en particular para agregar transacciones privadas u operaciones matemáticas básicas, sin romper esa protección criptográfica.
• Si es necesario, el cifrado homomórfico también se puede usar para permitir que se ejecuten cálculos no cifrados en los mismos datos de texto sin formato que se usan para el cifrado. Esto permite que se generen claves criptográficas privadas (u otros datos) a partir de una entrada opaca, sin saber cuál era esa entrada.
• Bitcoin emplea encriptación homomórfica para mantener las transacciones privadas.
• El cifrado homomórfico también se emplea en la última innovación de Blockchain, Zero Knowledge Proof.

Conclusión

Para preservar la privacidad en el mundo de la string de bloques, primero se debe comprender cómo funcionan las direcciones de bitcoin. Las direcciones de Bitcoin se utilizan para enviar y recibir bitcoins. Una dirección de bitcoin se genera mediante una función hash criptográfica, que convierte una string de 25 a 35 caracteres aleatorios en una string aparentemente aleatoria. La dirección real se deriva de esta única función hash, utilizando varios grupos de letras, números y símbolos como entrada para generar una dirección. A diferencia de otros tipos de criptografía de clave pública (como el cifrado), la dirección de bitcoin no se deriva de información privada como su nombre o número de cuenta bancaria. Dichos datos podrían vincularse fácilmente a su identidad real si se descubriera que está utilizando direcciones de bitcoin que no son realmente valores aleatorios.