Considérations de sécurité de la combinaison des zk-SNARKs et de la Blockchain

zk-SNARKs(ZKP) en tant qu'outil cryptographique puissant, s'intègre progressivement en profondeur avec la technologie Blockchain. Avec de plus en plus de protocoles Layer 2 et de blockchains publics spéciaux adoptant la technologie ZKP, la complexité de leurs systèmes a également introduit de nouveaux défis en matière de sécurité. Cet article examinera, du point de vue de la sécurité, les vulnérabilités potentielles qui peuvent survenir lors de la combinaison de ZKP et Blockchain, afin de fournir des références pour la sécurité des projets concernés.

Les caractéristiques clés des zk-SNARKs

Avant d'analyser la sécurité des systèmes ZKP, nous devons d'abord comprendre leurs caractéristiques clés. Un système de preuve à divulgation nulle de connaissance complet doit satisfaire simultanément les trois propriétés suivantes :

1. Complétude : pour une déclaration vraie, le prouveur peut toujours prouver avec succès sa véracité au vérificateur.

2. Fiabilité : En ce qui concerne les déclarations erronées, le prouveur malveillant ne peut pas tromper le vérificateur.

3. Propriété de connaissance nulle : au cours du processus de validation, le validateur ne recevra aucune information sur les données d'origine.

Ces trois propriétés sont les pierres angulaires de la sécurité et de l'efficacité des systèmes ZKP. Si l'une des propriétés n'est pas satisfaite, cela pourrait entraîner de graves vulnérabilités dans le système, telles que des attaques par déni de service, des contournements d'autorisation ou des fuites de données.

Points de préoccupation en matière de sécurité

Pour les projets de Blockchain basés sur ZKP, il est principalement nécessaire de se concentrer sur les directions de sécurité suivantes :

1. Circuits zk-SNARKs

Les circuits ZKP sont au cœur de l'ensemble du système, et il est nécessaire d'assurer leur sécurité, leur efficacité et leur évolutivité. Les principaux points d'attention incluent :

• Conception de circuits : éviter les erreurs logiques qui pourraient compromettre les propriétés de sécurité du processus de preuve.
• Mise en œuvre des primitives cryptographiques : assurer la bonne mise en œuvre des composants de base tels que les fonctions de hachage et les algorithmes de chiffrement.
• Garantie de randomité : assurer la sécurité du processus de génération de nombres aléatoires.

2. Sécurité des contrats intelligents

Pour les projets Layer 2 ou de monnaie privée, les contrats intelligents jouent un rôle clé dans le transfert d'actifs entre chaînes et la validation des proof. En plus des vulnérabilités courantes, il est également nécessaire de prêter une attention particulière à la sécurité de la validation des messages inter-chaînes et à la validation des proof.

3. Disponibilité des données

Assurez-vous que les données hors chaîne peuvent être accessibles et vérifiées de manière sécurisée et efficace. Concentrez-vous sur la sécurité du stockage des données, des mécanismes de vérification et du processus de transmission. Vous pouvez renforcer la protection par le biais de preuves de disponibilité des données, de protection des hôtes et de surveillance de l'état des données.

4. Mécanisme d'incitation économique

Évaluer la conception du modèle d'incitation du projet, la répartition des récompenses et le mécanisme de sanction, afin de garantir que toutes les parties prenantes puissent participer de manière raisonnable et maintenir la sécurité et la stabilité du système.

5. Protection de la vie privée

La mise en œuvre d'une solution de confidentialité pour les projets d'audit garantit que les données des utilisateurs sont pleinement protégées lors de la transmission, du stockage et de la vérification, tout en maintenant la disponibilité et la fiabilité du système.

6. Optimisation des performances

Évaluer les stratégies d'optimisation des performances des projets, telles que la vitesse de traitement des transactions, l'efficacité du processus de validation, etc., pour s'assurer qu'elles répondent aux exigences de performance.

7. Mécanismes de tolérance aux pannes et de récupération

Stratégies de tolérance aux pannes et de récupération des projets d'audit face à des situations imprévues telles que des pannes réseau, des attaques malveillantes, etc., garantissant que le système puisse se rétablir automatiquement et maintenir un fonctionnement normal dans la mesure du possible.

8. Qualité du code

Évaluer la qualité globale du code du projet d'audit, en se concentrant sur la lisibilité, la maintenabilité et la robustesse, et en évaluant s'il existe des pratiques de programmation non conformes, du code redondant ou des erreurs potentielles.

Services de sécurité et protection

Offrir une protection sécuritaire complète pour les projets ZKP peut être abordé sous plusieurs aspects :

1. Audit des circuits : utiliser des méthodes manuelles et automatisées pour auditer la validité des conditions de contrainte et la génération de témoins, en se concentrant particulièrement sur les failles de calcul de contrainte.

2. Audit de code : effectuer des tests de Fuzz et de sécurité sur le code Sequencer/Prover et les contrats de validation.

3. Surveillance en temps réel : déployez un système de surveillance et de protection de la sécurité sur la Blockchain pour réaliser la perception des risques, les alertes et l'interruption des attaques.

4. Protection des hôtes : Utiliser des produits de sécurité des hôtes disposant de capacités CWPP et ASA pour garantir un fonctionnement sûr et fiable des serveurs.

Conclusion

La sécurité des projets ZKP dépend de leur scénario d'application spécifique, comme Layer 2, les monnaies privées ou les blockchains publiques. Quoi qu'il en soit, il est impératif de garantir les trois propriétés fondamentales du ZKP : la complétude, la fiabilité et la propriété de zéro connaissance. Ce n'est qu'en prenant en compte tous les aspects de la sécurité que l'on peut construire un système de Blockchain ZKP véritablement sûr et fiable.