Nos últimos anos, a comunidade cripto tem discutido cada vez mais sobre provas de conhecimento zero (Zero‑Knowledge Proofs – ZKP) como ferramentas essenciais para melhorar a privacidade e a escalabilidade das blockchains. Dentro desse universo, dois termos se destacam: SNARKs (Succinct Non‑Interactive Argument of Knowledge) e STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge). Embora ambos cumpram o mesmo objetivo geral – permitir que uma parte prove a veracidade de uma informação sem revelá‑la – eles diferem significativamente em arquitetura, requisitos de confiança, desempenho e custo.
Este artigo explora, em profundidade, as diferenças técnicas e práticas entre SNARKs e STARKs, ajudando desenvolvedores, investidores e curiosos a entender qual tecnologia se adapta melhor a cada caso de uso. Ao final, você saberá como essas provas impactam projetos como Polygon (MATIC) Layer 2, quais são as implicações de segurança e quais tendências estão surgindo no horizonte.
1. Visão geral das provas de conhecimento zero
Antes de mergulhar nas diferenças, é importante compreender o que são ZKPs. Em termos simples, uma ZKP permite que um provador convença um verificador de que uma afirmação é verdadeira sem revelar nenhum detalhe subjacente. Essa propriedade é valiosa para:
- Preservar a privacidade de transações (ex.: Zcash).
- Reduzir a quantidade de dados que precisam ser processados em blockchains públicas.
- Facilitar auditorias de dados sensíveis sem expor informações confidenciais.
2. O que são SNARKs?
SNARKs são provas curtas (succinct) e não interativas que requerem um setup confiável (trusted setup). Esse setup consiste em gerar parâmetros públicos e privados que, se comprometidos, podem permitir a criação de provas falsas. Uma vez concluído, o provador pode gerar provas muito pequenas (geralmente alguns kilobytes) que são verificadas rapidamente, em poucos milissegundos.
Principais características dos SNARKs:
- Provas succinctas: O tamanho da prova e o tempo de verificação são independentes do tamanho da computação original.
- Trusted setup: Necessário para a maioria das implementações (por exemplo, Groth16).
- Alta eficiência em termos de gas fees, sendo ideal para rollups como zk‑Rollups em Ethereum.
3. O que são STARKs?
STARKs foram desenvolvidos para superar algumas limitações dos SNARKs, especialmente a dependência de um trusted setup. Em vez disso, utilizam funções de hash criptográficas como base, o que os torna transparentes – não há necessidade de parâmetros secretos. No entanto, essa transparência vem acompanhada de provas maiores e maior custo computacional.
Principais características dos STARKs:
- Transparência: Não requer trusted setup, eliminando riscos de comprometimento.
- Segurança baseada em hashes e na suposição de que a computação de funções de hash é resistente a colisões.
- Escalabilidade em termos de número de transações provadas simultaneamente, embora o tamanho da prova seja maior (geralmente dezenas de kilobytes).
4. Comparativo técnico: SNARKs vs STARKs
| Critério | SNARKs | STARKs |
|---|---|---|
| Trusted setup | Sim (necessário) | Não (transparente) |
| Tamanho da prova | ~200 B a 1 KB | ~10 KB a 30 KB |
| Tempo de verificação | Milissegundos | Milissegundos a poucos segundos |
| Segurança | Baseada em pares de elípticas (curvas) – vulnerável a ataques quânticos | Baseada em hash (SHA‑256, Poseidon) – mais resistente a computação quântica |
| Custo de geração | Baixo a moderado | Mais alto (CPU‑intensivo) |
| Aplicações típicas | zk‑Rollups, privacidade de transações (Zcash), provas de identidade | STARK‑Rollups, auditoria de dados massivos, provas de integridade de computação |
5. Impacto da computação quântica
Um ponto crítico que diferencia SNARKs e STARKs é a resistência a ataques quânticos. SNARKs dependem de problemas algébricos sobre curvas elípticas, que, teoricamente, podem ser quebrados por um computador quântico suficientemente avançado usando o algoritmo de Shor. STARKs, por outro lado, baseiam‑se em funções de hash, cujas propriedades de resistência a colisões permanecem seguras mesmo na presença de computação quântica, tornando‑os uma escolha mais “future‑proof”.
6. Casos de uso reais
SNARKs em produção: Projetos como Polygon (MATIC) Layer 2 utilizam zk‑Rollups baseados em SNARKs para oferecer transações rápidas e de baixo custo. Outro exemplo é a Zcash, que implementa SNARKs para garantir anonimato nas transações.
STARKs em produção: A StarkWare, empresa pioneira em STARKs, fornece soluções como StarkEx, que alimenta exchanges descentralizadas (e.g., dYdX) e jogos on‑chain. Além disso, projetos de auditoria de dados em larga escala adotam STARKs para provar a integridade de grandes conjuntos de registros sem revelar seu conteúdo.
7. Quando escolher SNARKs?
Se o seu objetivo principal é minimizar o custo de gas e garantir verificações ultra‑rápidas, SNARKs costumam ser a melhor escolha. Eles são ideais para:
- Rollups de alta frequência onde cada byte conta.
- Aplicações que já passaram por um trusted setup seguro (por exemplo, projetos com auditoria rigorosa).
- Casos onde a resistência quântica ainda não é prioridade.
8. Quando escolher STARKs?
Se a transparência e a resistência a futuros avanços tecnológicos são cruciais, STARKs podem ser mais adequados. Eles são recomendados para:
- Auditorias de dados massivos, onde a prova precisa cobrir grande volume de informações.
- Sistemas que desejam evitar qualquer risco associado a um trusted setup.
- Aplicações que planejam operar a longo prazo, considerando a ameaça da computação quântica.
9. Futuro das ZKPs: híbridos e novas pesquisas
O ecossistema está evoluindo rapidamente. Pesquisadores estão desenvolvendo provas híbridas que combinam a eficiência dos SNARKs com a transparência dos STARKs, como os Plonk e Halo. Além disso, novas construções como Recursive SNARKs permitem a verificação de provas dentro de outras provas, abrindo caminho para blockchains de camada zero (Layer‑0) ainda mais escaláveis.
10. Conclusão
Em resumo, a escolha entre SNARKs e STARKs depende de trade‑offs específicos de cada projeto. SNARKs oferecem provas menores e verificação mais rápida, mas requerem um trusted setup e são vulneráveis a futuros ataques quânticos. STARKs, por outro lado, sacrificam tamanho e desempenho em favor de transparência, segurança baseada em hash e resistência quântica.
Para desenvolvedores, a recomendação prática é avaliar:
- Qual a prioridade: custo de gas vs transparência?
- Existe um trusted setup confiável disponível?
- Qual o horizonte de tempo do projeto – ele precisará resistir à computação quântica?
Ao responder essas perguntas, você poderá decidir qual tecnologia de prova de conhecimento zero se alinha melhor à sua estratégia. Independentemente da escolha, tanto SNARKs quanto STARKs representam avanços fundamentais que estão moldando o futuro da privacidade e escalabilidade nas blockchains.
Referências externas recomendadas: