Explorando la tecnología zkTLS: el puente entre Web3 y Web2

Al buscar nuevas direcciones para proyectos, me encontré con un stack tecnológico que no había tocado antes: zkTLS. Después de investigar, he organizado mis aprendizajes a continuación para compartirlos con todos.

zkTLS es una nueva tecnología que combina pruebas de conocimiento cero (ZKP) y el protocolo de seguridad de la capa de transporte (TLS). En el ámbito de Web3, se utiliza principalmente en el entorno de máquinas virtuales en cadena, permitiendo verificar la autenticidad de los datos HTTPS fuera de la cadena sin necesidad de confiar en terceros. La autenticidad aquí incluye tres aspectos: la fuente de datos proviene realmente de un recurso HTTPS, los datos devueltos no han sido alterados y se garantiza la temporalidad de los datos. A través de este mecanismo de implementación criptográfica, los contratos inteligentes en cadena obtienen la capacidad de acceder de manera confiable a los recursos HTTPS de Web2 fuera de la cadena, rompiendo así los silos de datos.

Resumen del protocolo TLS

TLS (Protocolo de Seguridad de la Capa de Transporte) se utiliza para proporcionar cifrado, autenticación e integridad de datos en la comunicación por red, asegurando la transmisión segura de datos entre el cliente y el servidor. El protocolo HTTPS se basa en el protocolo HTTP y utiliza el protocolo TLS para garantizar la privacidad y la integridad de la transmisión de información, y permite que la autenticidad del servidor sea verificable.

El protocolo TLS aborda los siguientes problemas:

1. Comunicación encriptada: utilizar cifrado simétrico para proteger los datos y prevenir la escucha.
2. Autenticación de identidad: Verificar la identidad del servidor mediante un certificado digital emitido por un tercero, para prevenir ataques de intermediarios.
3. Integridad de los datos: utiliza HMAC o AEAD para asegurar que los datos no hayan sido alterados.

El proceso de intercambio de datos del protocolo HTTPS se divide en la fase de apretón de manos y la fase de transmisión de datos. La fase de apretón de manos incluye tres pasos: el cliente envía ClientHello, el servidor envía ServerHello y el cliente verifica al servidor. Luego se entra en la fase de comunicación encriptada, utilizando la clave de sesión negociada para la comunicación encriptada.

La Dificultad de Acceso a Datos en Web3

En el desarrollo de aplicaciones Web3, el acceso a datos fuera de la cadena a través de contratos inteligentes en la cadena enfrenta dificultades. Para resolver este problema, han surgido algunos proyectos de oráculos, como Chainlink y Pyth. Actúan como un puente de relevo entre los datos en la cadena y los datos fuera de la cadena para romper el fenómeno de los silos de datos. Sin embargo, esta solución de adquisición de datos basada en oráculos presenta dos problemas principales:

1. Coste demasiado alto: Mantener la seguridad del mecanismo de consenso PoS requiere una gran cantidad de fondos en staking, y la interacción de datos presenta redundancias.
2. Eficiencia demasiado baja: el consenso del mecanismo PoS requiere tiempo, lo que provoca una gran demora entre los datos en la cadena y los datos reales fuera de la cadena.

Solución zkTLS

La tecnología zkTLS ha surgido para abordar los problemas mencionados. Introduciendo el algoritmo de prueba de conocimiento cero (ZKP), permite que los contratos inteligentes en la cadena verifiquen directamente como terceros que los datos proporcionados por un nodo provienen efectivamente de un recurso HTTPS y no han sido alterados, evitando así los altos costos de uso que los oráculos tradicionales generan debido a los algoritmos de consenso.

zkTLS utiliza protección criptográfica, reemplazando el alto costo de disponibilidad de datos de los oráculos tradicionales basados en mecanismos de consenso. En concreto, introduce ZKP para calcular y generar pruebas de los datos obtenidos de solicitudes a recursos HTTPS de nodos de retransmisión fuera de la cadena, así como información de verificación de certificados CA, pruebas de temporización y pruebas de integridad de datos. Al mismo tiempo, mantiene la información de verificación necesaria y el algoritmo de verificación en la cadena, lo que permite que los contratos inteligentes verifiquen la autenticidad, la temporalidad y la fiabilidad de la fuente de datos sin revelar información clave.

Perspectivas de aplicación de zkTLS

La mayor ventaja de la tecnología zkTLS es que reduce el costo de disponibilidad de los recursos HTTPS de Web2, lo que ha generado una nueva demanda.

1. Reducir el costo de adquisición de precios en cadena de activos de cola larga
2. Utilizar sitios web de autoridad en el mundo Web2 para realizar KYC en la cadena, optimizar DID
3. Mejorar el diseño de la arquitectura técnica de los juegos Web3

Sin embargo, zkTLS también presenta desafíos para las empresas Web3 existentes, especialmente para los proyectos de oráculos que son actualmente predominantes. Para hacer frente a este impacto, algunos gigantes de la industria están siguiendo activamente la investigación en direcciones relacionadas, tratando de mantener su posición de liderazgo durante el proceso de iteración tecnológica, al mismo tiempo que exploran nuevos modelos comerciales, como la transición de tarifas por tiempo a tarifas por uso, Compute as a service, etc.

Los principales desafíos que enfrenta actualmente zkTLS son similares a los de la mayoría de los proyectos ZK, es decir, cómo reducir los costos de cálculo para que tenga un valor comercial.

Al diseñar productos, prestar atención a las dinámicas de desarrollo de zkTLS e integrar adecuadamente este stack tecnológico puede abrir nuevas oportunidades en la innovación empresarial y la arquitectura técnica.