Безпечні виклики інтеграції zk-SNARKs та Блокчейн

zk-SNARKs(ZKP) як одна з сучасних криптографічних технологій, набуває широкого застосування в сфері Блокчейн. З набуттям популярності все більшої кількості Layer 2 протоколів та спеціальних публічних блокчейнів, що обирають побудову на основі zk-SNARKs, їхня складність також приносить нові виклики безпеці. У цій статті ми розглянемо потенційні ризики, які можуть виникнути в процесі інтеграції zk-SNARKs з Блокчейн з безпекової точки зору.

Основні характеристики ZKP

Ефективна система zk-SNARKs повинна одночасно відповідати трьом ключовим вимогам:

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

2. Надійність: зловмисні доведувачі не можуть обдурити перевіряючих щодо помилкових тверджень.

3. Нульова знаність: під час процесу верифікації верифікатор не отримає жодної інформації від доказувача про самі дані.

Ці три характеристики визначають, чи система zk-SNARKs є безпечною та ефективною, на що слід звернути особливу увагу під час оцінки безпеки.

Основні сфери уваги безпеки

Щодо проектів Блокчейн на основі zk-SNARKs, основну увагу потрібно звертати на такі аспекти безпеки:

1. zk-SNARKs електрична схема

Проектування та реалізація ZKP-мереж безпосередньо впливають на безпеку всієї системи. Основні пункти уваги включають:

• Помилка в проектуванні схем: може призвести до того, що процес доказу не відповідатиме безпековим властивостям, таким як нульове знання, повнота або надійність.

• Помилка реалізації криптографічних примітивів: якщо в реалізації основних криптографічних компонентів, таких як хеш-функції, алгоритми шифрування тощо, є проблеми, це може загрожувати безпеці всієї системи.

• Відсутність випадковості: якщо в процесі генерації випадкових чисел є дефекти, це може призвести до порушення безпеки доказу.

2. Безпека смарт-контрактів

Для проектів монет з приватністю на Layer 2 або реалізованих через смарт-контракти безпека контрактів є особливо важливою. Окрім звичайних вразливостей, таких як повторний вхід і ін'єкції, вразливості в перевірці міжланцюгових повідомлень та верифікації доказів можуть безпосередньо призвести до втрати надійності.

3. Доступність даних

Потрібно забезпечити, щоб дані поза блокчейном могли бути безпечною та ефективною доступнісцю та перевіркою у разі потреби. Зосередьтеся на безпеці таких аспектів, як зберігання даних, механізми перевірки, процеси передачі тощо.

4. Економічні інвестиційні механізми

Оцінити, чи є механізми стимулювання в проекті розумними, та чи можуть вони ефективно заохочувати всі сторони до участі та підтримувати безпеку і стабільність системи.

5. Захист приватності

Для проектів, що стосуються захисту приватності, необхідно провести аудит реалізації їхніх приватних схем, щоб забезпечити належний захист даних користувачів під час передачі, зберігання та верифікації.

6. Оптимізація продуктивності

Оцінка стратегій оптимізації продуктивності проекту, таких як швидкість обробки транзакцій, ефективність процесу верифікації тощо, щоб забезпечити відповідність вимогам продуктивності без шкоди для безпеки.

7. Механізми відмовостійкості та відновлення

Стратегії резервування та відновлення аудиторських проектів у випадку несправностей мережі, зловмисних атак та інших непередбачених обставин.

8. Якість коду

Загальна якість коду аудиту, зосереджуючи увагу на читабельності, підтримуваності та надійності, оцінюючи наявність потенційних помилок.

Важливість безпекових послуг

Безпека послуг для проектів ZKP потребує всебічного захисту. Окрім аудиту коду смарт-контрактів, необхідно також провести аудит логіки кодування схем, використовуючи як ручний, так і автоматизований підходи для перевірки коректності умов обмеження та генерації свідчень. Для важливої логіки можна змоделювати різні атаки, вручну збираючи спеціалізовані логічні свідчення для тестування.

Одночасно важливо проводити Fuzz-тестування та безпечне тестування коду Sequencer/Prover і контрактів на перевірку. Після запуску проєкту система моніторингу в реальному часі та захисту може забезпечити постійний рівень безпеки.

Висновок

ZKP в Блокчейн сфері має великі перспективи, але його складність також приносить нові виклики безпеки. Оцінюючи безпеку ZKP проектів, потрібно визначити акценти залежно від конкретних сценаріїв використання (, таких як Layer 2, монети з приватністю, публічні Блоки тощо ). У будь-якому випадку, забезпечення повноти, надійності та нульової знаності ZKP є основою оцінки безпеки. Лише всебічно враховуючи всі аспекти факторів безпеки, можна побудувати справді безпечну та надійну ZKP Блокчейн систему.