Menjelajahi teknologi zkTLS: Jembatan antara Web3 dan Web2

Saat mencari arah proyek baru, saya menemukan tumpukan teknologi yang sebelumnya belum saya temui - zkTLS. Setelah melakukan penelitian, saya merangkum pemahaman belajar saya sebagai berikut untuk dibagikan kepada semua.

zkTLS adalah teknologi baru yang menggabungkan bukti nol pengetahuan (ZKP) dan protokol keamanan transport layer (TLS). Di bidang Web3, teknologi ini terutama digunakan di lingkungan mesin virtual on-chain, yang memungkinkan verifikasi keaslian data HTTPS off-chain tanpa memerlukan kepercayaan kepada pihak ketiga. Keaslian di sini mencakup tiga aspek: sumber data benar-benar berasal dari suatu sumber HTTPS, data yang dikembalikan tidak dimanipulasi, dan ketepatan waktu data terjamin. Melalui mekanisme implementasi kriptografi ini, kontrak pintar on-chain memperoleh kemampuan untuk mengakses sumber daya HTTPS Web2 off-chain dengan tepercaya, memecahkan isolasi data.

Gambaran Umum Protokol TLS

TLS (Transport Layer Security) digunakan untuk menyediakan enkripsi, autentikasi, dan integritas data dalam komunikasi jaringan, memastikan transfer data yang aman antara klien dan server. Protokol HTTPS, yang dibangun di atas protokol HTTP, memanfaatkan protokol TLS untuk menjamin privasi dan integritas transmisi informasi, serta membuat keaslian sisi server dapat diverifikasi.

Protokol TLS menyelesaikan masalah berikut:

1. Komunikasi terenkripsi: Menggunakan enkripsi simetris untuk melindungi data, mencegah penyadapan.
2. Autentikasi Identitas: Memverifikasi identitas server melalui sertifikat digital yang diterbitkan oleh pihak ketiga, untuk mencegah serangan man-in-the-middle.
3. Integritas data: Gunakan HMAC atau AEAD untuk memastikan data tidak diubah.

Proses interaksi data protokol HTTPS dibagi menjadi dua tahap: tahap handshake dan tahap pengiriman data. Tahap handshake mencakup tiga langkah: klien mengirim ClientHello, server mengirim ServerHello, dan klien memverifikasi server. Setelah itu, masuk ke tahap komunikasi terenkripsi, menggunakan kunci sesi yang disepakati untuk komunikasi terenkripsi.

Dilema Akses Data dalam Web3

Dalam pengembangan aplikasi Web3, kontrak pintar di blockchain menghadapi kesulitan dalam mengakses data di luar blockchain. Untuk mengatasi masalah ini, beberapa proyek oracle muncul, seperti Chainlink dan Pyth. Mereka berfungsi sebagai jembatan penghubung antara data di blockchain dan data di luar blockchain untuk memecahkan fenomena silo data. Namun, solusi pengambilan data berbasis oracle ini memiliki dua masalah utama:

1. Biaya terlalu tinggi: Mempertahankan keamanan mekanisme konsensus PoS memerlukan sejumlah besar dana yang dipertaruhkan, dan interaksi data memiliki redundansi.
2. Efisiensi yang terlalu rendah: Konsensus mekanisme PoS membutuhkan waktu, menyebabkan adanya keterlambatan yang signifikan antara data di blockchain dan data nyata di luar blockchain.

Solusi zkTLS

Teknologi zkTLS muncul untuk mengatasi masalah yang disebutkan di atas. Ini dengan memperkenalkan algoritma ZKP (Zero-Knowledge Proof), memungkinkan smart contract di blockchain untuk langsung memverifikasi bahwa data yang disediakan oleh suatu node benar-benar berasal dari sumber HTTPS tertentu dan tidak dimodifikasi, sehingga menghindari biaya penggunaan yang tinggi yang disebabkan oleh algoritma konsensus pada oracle tradisional.

zkTLS menggunakan perlindungan kriptografi, menggantikan biaya tinggi yang dibawa oleh mekanisme konsensus dari orakel tradisional untuk ketersediaan data. Secara spesifik, ia memperkenalkan ZKP untuk menghitung dan menghasilkan Bukti dari data yang diperoleh melalui permintaan sumber daya HTTPS dari node relay off-chain, informasi verifikasi sertifikat CA yang relevan, bukti waktu, dan bukti integritas data. Sementara itu, menjaga informasi verifikasi dan algoritma verifikasi yang diperlukan di on-chain, memungkinkan kontrak pintar untuk memverifikasi keaslian, ketepatan waktu, dan keandalan sumber data tanpa mengekspos informasi kunci.

Prospek Aplikasi zkTLS

Keuntungan terbesar dari teknologi zkTLS adalah menurunkan biaya untuk mencapai ketersediaan sumber daya Web2 HTTPS, yang memicu banyak permintaan baru:

1. Mengurangi biaya perolehan harga on-chain untuk aset tail panjang
2. Menggunakan situs web otoritatif di dunia Web2 untuk KYC on-chain, mengoptimalkan DID
3. Meningkatkan desain arsitektur teknis permainan Web3

Namun, zkTLS juga membawa tantangan bagi perusahaan Web3 yang ada, terutama untuk proyek oracle yang saat ini menjadi arus utama. Untuk menghadapi dampak ini, beberapa raksasa industri secara aktif mengikuti penelitian di bidang terkait, berusaha untuk mempertahankan posisi dominan selama proses iterasi teknologi, sekaligus menjajaki model bisnis baru, seperti beralih dari biaya berdasarkan waktu ke biaya berdasarkan penggunaan, Compute as a service, dll.

Tantangan utama yang dihadapi zkTLS mirip dengan sebagian besar proyek ZK, yaitu bagaimana mengurangi biaya komputasi agar memiliki nilai komersial.

Dalam desain produk, memperhatikan perkembangan zkTLS dan mengintegrasikan tumpukan teknologi ini dengan tepat dapat menemukan terobosan baru dalam inovasi bisnis dan arsitektur teknologi.