zk-SNARKs та безпекові аспекти поєднання з Блокчейн

zk-SNARKs(ZKP) як потужний криптографічний інструмент, поступово інтегрується з технологією Блокчейн. Зі збільшенням кількості протоколів Layer 2 та спеціальних публічних блокчейнів, які використовують технологію ZKP, їхня системна складність також приносить нові виклики безпеці. У цій статті з точки зору безпеки буде розглянуто можливі вразливості, які можуть виникнути в процесі поєднання ZKP та Блокчейн, щоб надати рекомендації для забезпечення безпеки відповідних проектів.

Основні характеристики ZKP

Перед аналізом безпеки системи ZKP, нам потрібно спочатку зрозуміти її основні характеристики. Досконала система zk-SNARKs повинна відповідати трьом наступним властивостям:

1. Завершеність: для істинних тверджень, доводчик завжди може успішно довести їхню правильність перевіряючому.

2. Надійність: з приводу помилкових тверджень зловмисний доказувач не може обманути перевіряючого.

3. Нульова знаність: під час процесу верифікації верифікатор не отримує жодної інформації про вихідні дані.

Ці три властивості є основою безпеки та ефективності системи ZKP. Якщо будь-яка з властивостей не виконується, це може призвести до серйозних загроз безпеці системи, таких як відмова в обслуговуванні, обхід прав доступу або витік даних.

Основні акценти безпеки

Щодо проектів Блокчейн на основі zk-SNARKs, основна увага має бути приділена наступним напрямкам безпеки:

1. zk-SNARKs електрична схема

ZKP-циркулі є ядром усієї системи, необхідно забезпечити їхню безпеку, ефективність та масштабованість. Основні точки уваги включають:

• Проектування схем: уникати логічних помилок, які можуть призвести до того, що процес доведення не відповідає властивостям безпеки.
• Реалізація криптографічних примітивів: забезпечення правильної реалізації основних компонентів, таких як хеш-функції, алгоритми шифрування тощо.
• Гарантія випадковості: забезпечення безпеки процесу генерації випадкових чисел.

2. Безпека смарт-контрактів

Для проектів Layer 2 або приватних монет смарт-контракти відіграють ключову роль у кросчейн-активах, перевірці proof тощо. Окрім звичайних уразливостей, слід особливо звернути увагу на безпеку перевірки кросчейн-повідомлень і перевірки proof.

3. Доступність даних

Переконайтеся, що дані поза ланцюгом можуть бути безпечно і ефективно доступні та перевірені. Зосередьтеся на безпеці зберігання даних, механізмах перевірки та процесах передачі. Посилити захист можна за допомогою доказів доступності даних, захисту хостів та моніторингу стану даних.

4. Економічні стимули

Оцінка дизайну моделі стимулювання проєкту, розподілу винагород і механізму покарання, щоб забезпечити розумну участь усіх сторін та підтримувати безпеку й стабільність системи.

5. Захист конфіденційності

Реалізація рішення з конфіденційності аудиторських проектів, що забезпечує належний захист даних користувачів під час передачі, зберігання та верифікації, водночас підтримуючи доступність і надійність системи.

6. Оптимізація продуктивності

Оцінка стратегій оптимізації продуктивності проєкту, таких як швидкість обробки транзакцій, ефективність процесу верифікації тощо, щоб забезпечити відповідність вимогам продуктивності.

7. Механізми стійкості та відновлення

Стратегії відмовостійкості та відновлення проектів аудиту у випадку несправностей мережі, зловмисних атак та інших непередбачених обставин, що забезпечують автоматичне відновлення системи та підтримання нормальної роботи за можливості.

8. Якість коду

Оцінка загальної якості коду проекту аудиту, з акцентом на читабельність, підтримуваність та надійність, оцінка наявності ненормативних практик програмування, зайвого коду або потенційних помилок.

Послуги безпеки та захисту

Для ZKP проектів забезпечте всебічний захист безпеки, можна підійти з кількох аспектів:

1. Аудит електричних схем: використання ручних та автоматизованих методів для аудиту коректності обмежень та генерації свідчень, з особливою увагою до недоліків обчислювальних вразливостей.

2. Аудит коду: проведення Fuzz та безпекового тестування коду Sequencer/Prover та контракту на перевірку.

3. Реальний моніторинг: розгортання системи безпеки моніторингу та захисту на Блокчейн, реалізація сприйняття ризиків, оповіщення та блокування атак.

4. Захист хостів: використовувати продукти захисту безпеки хостів з можливостями CWPP та ASA для забезпечення безпечного та надійного функціонування серверів.

Висновок

Безпека проектів ZKP залежить від їх конкретних сценаріїв застосування, таких як Layer 2, приватні монети або публічні блоки. У будь-якому випадку, необхідно забезпечити три основні властивості ZKP: повноту, надійність та нульові знання. Лише всебічно врахувавши всі аспекти безпеки, можна побудувати справді безпечну та надійну систему ZKP Блокчейн.