اعتبارات الأمان لدمج zk-SNARKs مع البلوكتشين

الzk-SNARKs(ZKP) كأداة قوية في علم التشفير، تتكامل تدريجياً مع تقنية البلوكتشين. مع اعتماد المزيد والمزيد من بروتوكولات Layer 2 وسلاسل الكتل الخاصة على تقنية ZKP، فإن التعقيد النظامي قد جلب أيضاً تحديات جديدة للأمان. ستتناول هذه المقالة من منظور الأمان، الثغرات المحتملة التي قد تظهر خلال عملية دمج ZKP مع البلوكتشين، لتقديم مرجع لخدمات الأمان للمشاريع ذات الصلة.

الخصائص الأساسية للـ zk-SNARKs

قبل تحليل أمان نظام zk-SNARKs، نحتاج أولاً إلى فهم خصائصه الأساسية. يجب أن يلبي نظام إثبات المعرفة الصفرية الكامل الخصائص الثلاث التالية:

1. الاكتمال: بالنسبة للبيانات الحقيقية، يمكن للمدعي دائمًا أن يثبت صحة ذلك للمحقق.

2. الموثوقية: لا يستطيع المثبت الخبيث خداع المصدقين بشأن التصريحات الخاطئة.

3. zk-SNARKs: خلال عملية التحقق، لن يحصل المراجع على أي معلومات حول البيانات الأصلية.

تعتبر هذه الخصائص الثلاثة أساسًا للأمان والفعالية في نظام zk-SNARKs. إذا لم يتم استيفاء أي من الخصائص، فقد يؤدي ذلك إلى ظهور مخاطر أمان خطيرة في النظام، مثل هجمات حجب الخدمة، أو تجاوز الأذونات، أو تسرب البيانات.

نقاط التركيز المتعلقة بالأمان

بالنسبة لمشروعات البلوكتشين المعتمدة على zk-SNARKs، يجب التركيز على الاتجاهات الأمنية التالية:

1. zk-SNARKs الدائرة

دائرة zk-SNARKs هي جوهر النظام بأكمله، ويجب التأكد من أمانها وفعاليتها وقابليتها للتوسع. تشمل النقاط الرئيسية للتركيز:

• تصميم الدوائر: تجنب الأخطاء المنطقية التي تؤدي إلى عدم توافق عملية الإثبات مع الخصائص الأمنية.
• تنفيذ البدائل الرياضية: ضمان التنفيذ الصحيح لمكونات الأساس مثل دوال التجزئة وخوارزميات التشفير.
• ضمان العشوائية: ضمان أمان عملية توليد الأرقام العشوائية.

2. أمان العقود الذكية

بالنسبة لمشاريع Layer 2 أو العملات الرقمية الخصوصية، تلعب العقود الذكية دورًا حاسمًا في نقل الأصول عبر الشبكات والتحقق من proof وغيرها. بالإضافة إلى الثغرات الشائعة، يجب أيضًا أن نولي اهتمامًا خاصًا لأمان التحقق من الرسائل عبر الشبكات والتحقق من proof.

3. توفر البيانات

تأكد من أن البيانات خارج السلسلة يمكن الوصول إليها والتحقق منها بأمان وفعالية. التركيز على أمان تخزين البيانات وآليات التحقق وعملية النقل. يمكن تعزيز الحماية من خلال إثبات توفر البيانات، وحماية المضيف، ومراقبة حالة البيانات.

4. آلية الحوافز الاقتصادية

تقييم تصميم نموذج الحوافز للمشاريع، وتوزيع المكافآت وآلية العقوبات، لضمان مشاركة جميع الأطراف المعنية بشكل معقول والحفاظ على أمان النظام واستقراره.

5. حماية الخصوصية

تنفيذ خطة الخصوصية لمشاريع التدقيق، لضمان حماية بيانات المستخدمين بشكل كامل أثناء النقل والتخزين والتحقق، مع الحفاظ على قابلية استخدام النظام وموثوقيته.

6. تحسين الأداء

تقييم استراتيجيات تحسين الأداء للمشاريع، مثل سرعة معالجة المعاملات، وكفاءة عملية التحقق، لضمان تلبية متطلبات الأداء.

7. آلية التصحيح والاستعادة

استراتيجيات التحمل والاستعادة لمشاريع التدقيق عند مواجهة حالات غير متوقعة مثل أعطال الشبكة والهجمات الخبيثة، لضمان قدرة النظام على الاستعادة التلقائية والحفاظ على التشغيل العادي عند الإمكان.

8. جودة الشيفرة

جودة الكود الشامل لمشروع التدقيق، مع التركيز على القابلية للقراءة، وقابلية الصيانة، والصلابة، وتقييم ما إذا كانت هناك ممارسات برمجة غير معيارية، أو رمز زائد، أو أخطاء محتملة.

خدمات الأمان والحماية

تقديم حماية شاملة لمشاريع zk-SNARKs يمكن أن يتم من خلال الجوانب التالية:

1. تدقيق الدوائر: استخدام طرق يدوية وآلية لتدقيق شروط القيود وصحة توليد الشهادات، مع التركيز بشكل خاص على ثغرات حساب القيود المفقودة.

2. تدقيق الكود: إجراء اختبارات Fuzz واختبارات الأمان على كود Sequencer/Prover وعقد التحقق.

3. المراقبة في الوقت الحقيقي: نشر أنظمة مراقبة وأمان على البلوكتشين لتحقيق الوعي بالمخاطر، والتنبيه، ووقف الهجمات.

4. حماية المضيف: استخدام منتجات حماية أمان المضيف التي تتمتع بقدرات CWPP و ASA لضمان التشغيل الآمن والموثوق للخادم.

الخاتمة

تعتمد أمان مشروع ZKP على سيناريو التطبيق المحدد، مثل Layer 2، العملات الخاصة أو البلوكتشين العامة. على أي حال، يجب ضمان الخصائص الثلاث الأساسية لـ ZKP: الاكتمال، الموثوقية وخصائص عدم المعرفة بشكل فعال. فقط من خلال النظر الشامل في جميع جوانب الأمان يمكن بناء نظام بلوكتشين ZKP آمن وموثوق حقًا.