Глубокое исследование применения zk-SNARKs в Блокчейне и вопросов безопасности

zk-SNARKs (ZKP) как передовая криптографическая технология находит широкое применение в области Блокчейн. В этой статье мы рассмотрим потенциальные риски, которые могут возникнуть в процессе интеграции ZKP и Блокчейн с точки зрения безопасности, чтобы предоставить рекомендации для безопасной реализации соответствующих проектов.

Основные характеристики ZKP

Эффективная система zk-SNARKs должна одновременно удовлетворять трем ключевым характеристикам:

1. Полнота: для истинных утверждений доказатель может успешно доказать их правильность проверяющему.

2. Надежность: злонамеренные доказатели не могут обмануть проверяющих в случае ошибочных утверждений.

3. Нулевая информативность: в процессе верификации проверяющая сторона не получает никакой информации о исходных данных.

Эти три характеристики совместно определяют безопасность и эффективность системы ZKP, на которые следует обратить особое внимание в практическом применении.

Основные вопросы безопасности проектов ZKP

1. zk-SNARKs электрическая цепь

• Проектирование схем: избегайте логических ошибок, которые могут привести к несоответствию процесса доказательства свойствам безопасности.
• Реализация криптографических примитивов: обеспечение корректной реализации таких базовых компонентов, как хэш-функции, алгоритмы шифрования и др.
• Гарантия случайности: обеспечение безопасности процесса генерации случайных чисел.

2. Безопасность смарт-контрактов

Помимо распространенных уязвимостей, особое внимание следует уделять безопасности валидации межцепочечных сообщений и проверки proof, чтобы предотвратить потерю надежности.

3. Доступность данных

Убедитесь, что данные вне цепи могут быть безопасно и эффективно доступны и проверены, обращая внимание на хранение данных, механизмы проверки и процесс передачи.

4. Экономические стимулы

Оценка дизайна модели стимулов проекта, распределения вознаграждений и механизмов наказания для обеспечения безопасности и стабильности системы.

5. Защита конфиденциальности

Реализация аудита решений по конфиденциальности, гарантирующая полную защиту данных пользователей в процессе передачи, хранения и проверки.

6. Оптимизация производительности

Оцените скорость обработки транзакций, эффективность процесса верификации и другие показатели производительности, чтобы гарантировать соответствие реальным требованиям.

7. Механизмы устойчивости и восстановления

Стратегии реагирования аудиторской системы на сетевые сбои, злонамеренные атаки и другие ситуации, обеспечивающие автоматическое восстановление и поддержание нормальной работы.

8. Качество кода

Обратите внимание на читаемость кода, его поддерживаемость и надежность, оцените потенциальные ошибки и некорректные практики программирования.

Важность сервисов безопасности

Профессиональные услуги безопасности имеют решающее значение для проектов ZKP. Комплексный аудит безопасности должен включать:

• Логический аудит кодирования схем
• Проверка правильности генерации ограничений и свидетельств
• Тестирование кастомной логики свидетельств
• Fuzz-тестирование кода Sequencer/Prover и контракта проверки
• Узлы и защита данных

Кроме того, постоянный мониторинг безопасности и системы защиты являются важными средствами для обеспечения долгосрочной безопасной работы проекта.

Заключение

При оценке безопасности ZKP проектов необходимо определить акценты в зависимости от конкретного сценария применения (например, Layer2, приватные монеты, публичные блокчейны и т.д.). Тем не менее, вне зависимости от применения, необходимо обеспечить полную защиту трех основных характеристик ZKP. Только через комплексную и глубокую оценку безопасности можно по-настоящему раскрыть потенциал технологии zk-SNARKs в области Блокчейн.