zk-SNARKs في البلوكتشين: اعتبارات الأمان

zk-SNARKs(ZKP) كنوع من تقنيات التشفير القوية، يتم اعتماده بشكل متزايد من قبل مشاريع البلوكتشين. ومع تزايد بناء حلول Layer 2 وسلاسل الكتل العامة الخاصة ومشاريع العملات المجهولة على أساس zk-SNARKs، فإن دمج هذه التقنية مع البلوكتشين قد جلب أيضًا تحديات جديدة في مجال الأمان. ستتناول هذه المقالة من منظور الأمان، المخاطر المحتملة التي قد تواجهها zk-SNARKs في تطبيقات البلوكتشين، لتوفير مرجع لضمان أمان المشاريع ذات الصلة.

الخصائص الأساسية للـ zk-SNARKs

قبل تحليل أمان نظام ZKP، نحتاج أولاً إلى تحديد خصائصه الأساسية الثلاثة:

1. الشمولية: بالنسبة للبيانات الحقيقية، يمكن للمدعي دائمًا أن يثبت صحتها للمتحقق.

2. الموثوقية: لا يمكن للمدعي الخبيث خداع المدقق بشأن البيانات الخاطئة.

3. الخصوصية: خلال عملية التحقق، لن يحصل الموثق على أي معلومات من المبرهن حول البيانات نفسها.

هذه الخصائص الثلاث هي الأساس لتأمين وفعالية نظام ZKP. إذا لم يتم تلبية الشمولية، فقد لا يتمكن النظام من تقديم إثبات صحيح في بعض الحالات، مما يؤدي إلى رفض الخدمة. قد يؤدي نقص الموثوقية إلى السماح للمهاجمين بتزوير الإثباتات، مما يتسبب في تجاوز الصلاحيات. إذا لم يتم ضمان الخصوصية، فقد يؤدي ذلك إلى تسريب المعلمات الأصلية خلال العملية التفاعلية، مما يثير مخاطر أمنية.

ZKP في البلوكتشين نقاط القلق الأمنية

بالنسبة لمشاريع البلوكتشين القائمة على zk-SNARKs، يجب التركيز بشكل أساسي على الاتجاهات الأمنية التالية:

1. zk-SNARKs الدائرة

دائرة ZKP هي جوهر النظام بأكمله، ويجب ضمان أمانها وفعاليتها وقابليتها للتوسع. تشمل النقاط الرئيسية للتركيز:

• تصميم الدوائر: تجنب الأخطاء المنطقية، وضمان تلبية الخصائص الأمنية مثل zk-SNARKs، والاكتمال، والموثوقية.

• تنفيذ البراهين التشفيرية: ضمان التنفيذ الصحيح لمكونات الأساس مثل دوال التجزئة، خوارزميات التشفير، وغيرها.

• ضمان العشوائية: ضمان أمان عملية توليد الأرقام العشوائية، وتجنب القابلية للتنبؤ.

2. أمان العقود الذكية

بالنسبة لمشاريع العملات الخاصة التي تعتمد على Layer 2 أو العقود الذكية، فإن أمان العقود أمر بالغ الأهمية. بالإضافة إلى الثغرات الشائعة، يجب إيلاء اهتمام خاص لـ:

• تحقق من رسائل عبر السلسلة
• إثبات

قد تؤدي الثغرات في هذه المراحل مباشرة إلى فشل موثوقية النظام.

3. توفر البيانات

تأكد من أن البيانات خارج السلسلة يمكن الوصول إليها والتحقق منها بأمان وفعالية عند الحاجة. تشمل النقاط المحورية:

• آلية تخزين البيانات
• آلية التحقق
• عملية نقل البيانات

بالإضافة إلى استخدام إثبات توفر البيانات، يمكن أيضًا تعزيز حماية المضيف ومراقبة حالة البيانات.

4. آلية الحوافز الاقتصادية

تقييم نموذج الحوافز للمشروع، لضمان القدرة على تحفيز جميع الأطراف بشكل فعال والمساهمة في الحفاظ على أمان النظام. الانتباه:

• تصميم نموذج الحوافز
• خطة توزيع المكافآت
• آلية العقوبات

5. حماية الخصوصية

بالنسبة للمشاريع التي تتعلق بحماية الخصوصية، يجب مراجعة تنفيذ خطة الخصوصية الخاصة بها. تأكد من حماية بيانات المستخدمين بشكل كافٍ أثناء النقل والتخزين والتحقق، مع الحفاظ على توفر النظام وموثوقيته.

يمكن من خلال تحليل تدفق اتصال البروتوكول ، استنتاج ما إذا كانت خصوصية المُثبت قد تم تسريبها. بالنسبة للمُحققين الخبيثين ، يمكن من خلال محتوى بيانات التفاعل الخاصة بهم ، تقييم إمكانية إعادة بناء معرفة المُثبت.

6. تحسين الأداء

تقييم استراتيجيات تحسين أداء المشروع، مثل سرعة معالجة المعاملات وكفاءة عملية التحقق. مراجعة تدابير التحسين في تنفيذ الشيفرة، لضمان تلبية متطلبات الأداء.

7. آليات التحمل والاستعادة

استراتيجيات التحمل والاستعادة لنظام المراجعة في مواجهة الحالات غير المتوقعة ( مثل تعطل الشبكة أو الهجمات الخبيثة ). التأكد من أن النظام يمكن أن يستعيد تلقائيًا ويستمر في العمل بشكل طبيعي في الحالات الممكنة.

8. جودة الشيفرة

إجراء تدقيق شامل لجودة كود المشروع، مع التركيز على قابلية القراءة، وقابلية الصيانة، والصلابة. تقييم ما إذا كانت هناك ممارسات برمجة غير معيارية، أو كود متكرر، أو مشاكل محتملة أخرى.

الخاتمة

تكنولوجيا ZKP جلبت إمكانيات جديدة للبلوكتشين، وفي الوقت نفسه جلبت تحديات أمنية جديدة. عند إجراء تقييم أمان لمشاريع ZKP، يجب تحديد الأولويات بناءً على سيناريوهات التطبيق المحددة ( مثل Layer 2، العملات الخاصة، والشبكات العامة ). ولكن، بغض النظر عن ذلك، يجب التأكد من أن الخصائص الثلاث الأساسية لـ ZKP: الاكتمال، والموثوقية، والخصوصية ذات المعرفة الصفرية محمية بشكل فعال. فقط المشاريع القائمة على قاعدة أمان قوية يمكن أن تحقق إمكاناتها الحقيقية، وتعزز تقدم تكنولوجيا البلوكتشين.