Виклики безпеки поєднання zk-SNARKs та Блокчейн

zk-SNARKs(ZKP) як одна з передових криптографічних технологій, все більше використовується в проектах Блокчейн. Однак, складність системи ZKP також приносить багато ризиків безпеки. У цій статті буде розглянуто з точки зору безпеки можливі вразливості, які можуть виникнути в процесі поєднання ZKP та Блокчейн, щоб надати рекомендації щодо безпеки відповідних проектів.

Основні характеристики zk-SNARKs

Повноцінна система zk-SNARKs повинна одночасно відповідати трьом ключовим характеристикам:

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

2. Надійність: щодо помилкових тверджень, зловмисні доводчики не можуть обманути перевіряючих.

3. Нульове знання: під час процесу верифікації верифікатор не отримає жодної інформації про вихідні дані.

Ці три характеристики є основою безпеки та ефективності системи zk-SNARKs. Якщо будь-яка з характеристик не дотримується, це може призвести до серйозних проблем, таких як відмова в обслуговуванні, обхід доступу або витік даних. Тому під час проведення оцінки безпеки необхідно звернути особливу увагу на те, чи забезпечуються ці характеристики.

Основні питання безпеки

Щодо проектів Блокчейн на базі zk-SNARKs, основна увага повинна бути приділена наступним аспектам безпеки:

1. zk-SNARKs електрична схема

ZKP-циркул — це ядро всієї системи, потрібно забезпечити безпеку його проектування та реалізації. Основні включають:

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

• Помилка реалізації криптографічних примітивів: якщо в реалізації хеш-функцій, алгоритмів шифрування тощо є проблеми, це може загрожувати безпеці всієї системи доказів.

• Відсутність випадковості: якщо процес генерації випадкових чисел має дефекти, це може призвести до зниження безпеки доказу.

2. Безпека смарт-контрактів

Для проектів конфіденційних монет на базі Layer2 або реалізованих через смарт-контракти безпека контрактів є надзвичайно важливою. Окрім поширених вразливостей, слід особливо звернути увагу на проблеми перевірки міжланцюгових повідомлень та перевірки proof, оскільки вони можуть безпосередньо вплинути на надійність системи.

3. Доступність даних

Потрібно забезпечити безпечний та ефективний доступ до даних поза ланцюгом та їх перевірку у разі потреби. Зосередьтеся на безпеці зберігання даних, механізмів перевірки та процесів передачі. Окрім використання доказів доступності даних, можна також посилити захист хостів та моніторинг стану даних.

4. Економічні стимули

Оцінка дизайну моделі стимулювання проекту, розподілу винагород і механізмів покарання, щоб забезпечити мотивацію всіх учасників підтримувати безпеку системи та стабільну роботу.

5. Захист конфіденційності

Реалізація рішення з захисту конфіденційності для аудиторських проектів, забезпечуючи належний захист даних користувачів під час передачі, зберігання та перевірки, водночас підтримуючи доступність та надійність системи. Можна проаналізувати процеси комунікації протоколу, щоб визначити, чи існує ризик витоку конфіденційності доказувача.

6. Оптимізація продуктивності

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

7. Механізми стійкості та відновлення

Перевірка стратегії відмовостійкості та відновлення проекту під час непередбачуваних ситуацій, таких як мережеві збої або зловмисні атаки, щоб забезпечити автоматичне відновлення системи та підтримання нормальної роботи.

8. Якість коду

Загальна якість коду аудиту проекту, увага на читабельність, підтримуваність та надійність. Оцінка наявності ненормативних практик програмування, надмірного коду або потенційних помилок.

Послуги безпеки та захисту

Для проектів ZKP забезпечити всебічний захист безпеки можна, звернувши увагу на такі аспекти:

1. Аудит коду електронних схем: використання ручних та автоматизованих методів для перевірки правильності умов обмеження та генерації свідчень, глибокий аналіз вразливостей, пов'язаних з відсутніми обмеженнями.

2. Тестування безпеки коду вузла: проведення Fuzz-тестування коду Sequencer/Prover та контрактів на перевірку, одночасно забезпечуючи захист для вузлових сутностей та даних.

3. Моніторинг безпеки на Блокчейні: впровадження системи спостереження за безпекою на Блокчейні, сигналізації про ризики та системи слідкування на Блокчейні для досягнення реального часу сприйняття ризиків.

4. Захист безпеки хостів: продукти захисту безпеки хостів з можливостями CWPP та ASA, що забезпечують замкнуте управління активами, ризиками, загрозами та реагуванням на рівні серверів.

Висновок

Оцінка безпеки проектів ZKP повинна бути зосереджена на конкретних сценаріях застосування (, таких як Layer2, монети з приватністю, публічні блокчейни тощо ). Але незалежно від типу, необхідно забезпечити три основні характеристики ZKP. Тільки всебічно врахувавши всі аспекти безпеки, можна створити дійсно безпечну та надійну систему блокчейну ZKP.