zk-SNARKs у Блокчейн: питання безпеки

zk-SNARKs(ZKP) як потужна криптографічна технологія, все більше проектів Блокчейн її використовують. З розвитком рішень Layer 2, спеціальних публічних блокчейнів та анонімних монет, що базуються на ZKP, ця технологія в поєднанні з Блокчейн також створює нові виклики безпеки. У цій статті з точки зору безпеки буде розглянуто потенційні ризики, з якими може стикнутися ZKP у застосуваннях Блокчейн, щоб надати рекомендації для забезпечення безпеки відповідних проектів.

Основні характеристики ZKP

Перед аналізом безпеки системи ZKP ми спочатку повинні визначити три її основні характеристики:

1. Повнота: для істинних тверджень, доказувач завжди може успішно довести їх правильність перевіряючому.

2. Надійність: щодо помилкових тверджень, недобросовісний доводчик не може обманути перевіряючого.

3. Нульова знаність: під час перевірки перевіряючий не отримає жодної інформації від доказувача про самі дані.

Ці три характеристики є основою безпечності та ефективності системи ZKP. Якщо повнота не буде задоволена, система може в деяких випадках не пройти правильне підтвердження, що призведе до відмови в обслуговуванні. Відсутність надійності може дозволити зловмисникам підробляти підтвердження, що призведе до обходу прав доступу. Якщо не буде забезпечено нульове знання, це може призвести до витоку вихідних параметрів під час взаємодії, що створить загрози безпеці.

ZKP у Блокчейн: питання безпеки

Щодо проектів Блокчейн на основі zk-SNARKs, головна увага повинна бути зосереджена на наступних напрямках безпеки:

1. zk-SNARKs електрична схема

ZKP-циркулювання є ядром усієї системи, потрібно забезпечити його безпеку, ефективність та масштабованість. Основні моменти уваги включають:

• Проектування схем: уникати логічних помилок, забезпечити відповідність безпековим властивостям, таким як zk-SNARKs, повнота та надійність.

• Реалізація криптографічних примітивів: забезпечення правильної реалізації основних компонентів, таких як хеш-функції, алгоритми шифрування тощо.

• Гарантія випадковості: забезпечення безпеки процесу генерації випадкових чисел, щоб уникнути передбачуваності.

2. Безпека смарт-контрактів

Для проектів конфіденційних монет на Layer 2 або реалізованих через смарт-контракти безпека контрактів є надзвичайно важливою. Окрім поширених вразливостей, слід особливо звернути увагу на:

• Перевірка міжланцюгових повідомлень
• Proof перевірка

Ці недоліки на цих етапах можуть безпосередньо призвести до збоїв у надійності системи.

3. Доступність даних

Забезпечити безпечний та ефективний доступ до даних поза ланцюгом та їх перевірку в разі потреби. Основні акценти включають:

• Механізм зберігання даних
• Механізм верифікації
• Процес передачі даних

Крім використання доказів доступності даних, можна також посилити захист хостів та моніторинг стану даних.

4. Економічні стимули

Оцінка моделі стимулювання проекту, забезпечення ефективного залучення всіх сторін та підтримки безпеки системи. Зверніть увагу:

• Проектування моделі стимулів
• Схема розподілу винагород
• Механізм покарання

5. Захист конфіденційності

Для проектів, що стосуються захисту конфіденційності, необхідно перевірити реалізацію їхніх планів конфіденційності. Забезпечте належний захист даних користувачів під час передачі, зберігання та перевірки, при цьому підтримуючи доступність і надійність системи.

Можна проаналізувати комунікаційний процес протоколу, щоб визначити, чи потрапила в розпорядження конфіденційна інформація доказувача. Щодо зловмисних валідаторів, можна оцінити ймовірність відновлення знань доказувача за змістом їхніх взаємодій.

6. Оптимізація продуктивності

Оцінка стратегій оптимізації продуктивності проекту, таких як швидкість обробки транзакцій, ефективність процесу верифікації тощо. Аудит заходів оптимізації в реалізації коду, щоб забезпечити відповідність вимогам до продуктивності.

7. Механізм стійкості та відновлення

Система аудиту стикається з непередбаченими ситуаціями (, такими як збої в мережі, злочинні атаки ), стратегії відмовостійкості та відновлення. Забезпечте, щоб система могла автоматично відновлюватися та підтримувати нормальну роботу в можливих випадках.

8. Якість коду

Повний аудит якості коду проекту, зосереджуючи увагу на читабельності, підтримуваності та надійності. Оцінка наявності ненормативних практик програмування, надмірного коду, потенційних помилок тощо.

Висновок

Технологія ZKP принесла нові можливості для Блокчейн, одночасно створюючи нові виклики безпеки. Під час оцінки безпеки проектів ZKP необхідно визначити акценти на основі конкретних сценаріїв використання (, таких як Layer 2, конфіденційні монети, публічні мережі тощо ). Але в будь-якому випадку, необхідно забезпечити ефективний захист трьох основних характеристик ZKP: повноти, надійності та нульового знання. Тільки проекти ZKP, що базуються на міцному фундаменті безпеки, зможуть дійсно реалізувати свій потенціал та сприяти прогресу технології Блокчейн.