Thách thức an ninh trong sự kết hợp giữa zk-SNARK và Blockchain

zk-SNARK ( ZKP ) như một công nghệ mật mã tiên tiến, đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực Blockchain. Khi ngày càng nhiều giao thức Layer 2 và các chuỗi công cộng đặc biệt chọn xây dựng dựa trên ZKP, độ phức tạp của nó cũng mang lại những thách thức an ninh mới. Bài viết này sẽ xem xét từ góc độ an toàn, khám phá những rủi ro tiềm ẩn có thể xảy ra trong quá trình kết hợp ZKP với Blockchain.

Đặc điểm cốt lõi của ZKP

Một hệ thống zk-SNARK hợp lệ cần phải đáp ứng ba đặc điểm chính:

1. Tính đầy đủ: Đối với các tuyên bố thực, người chứng minh luôn có thể thành công chứng minh tính chính xác của chúng cho người xác minh.

2. Độ tin cậy: Đối với các tuyên bố sai, người chứng minh độc hại không thể lừa dối người xác thực.

3. Tính không biết: Trong quá trình xác minh, người xác minh sẽ không nhận được bất kỳ thông tin nào về dữ liệu từ người chứng minh.

Ba đặc điểm này quyết định xem hệ thống zk-SNARK có an toàn và hiệu quả hay không, và cần chú ý đặc biệt trong việc đánh giá an ninh.

Các lĩnh vực quan tâm đến an toàn

Đối với các dự án Blockchain dựa trên ZKP, cần chú ý đến một số vấn đề an ninh sau đây:

1. zk-SNARK điện tử

Thiết kế và triển khai mạch ZKP có liên quan trực tiếp đến tính an toàn của toàn bộ hệ thống. Các điểm chính cần chú ý bao gồm:

• Lỗi thiết kế mạch: có thể dẫn đến quá trình chứng minh không đáp ứng các thuộc tính an toàn như tính không biết, tính hoàn chỉnh hoặc độ tin cậy.

• Lỗi triển khai nguyên lý mật mã: Nếu có vấn đề trong việc triển khai các thành phần mật mã cơ bản như hàm băm, thuật toán mã hóa, có thể gây nguy hiểm cho toàn bộ an ninh của hệ thống.

• Thiếu tính ngẫu nhiên: Nếu quá trình sinh số ngẫu nhiên có khuyết điểm, có thể dẫn đến sự an toàn của chứng minh bị tổn hại.

2. An toàn hợp đồng thông minh

Đối với các dự án tiền mã hóa riêng tư được triển khai trên Layer 2 hoặc thông qua hợp đồng thông minh, an ninh hợp đồng đặc biệt quan trọng. Ngoài các lỗ hổng phổ biến như tấn công tái nhập, tiêm mã, các lỗ hổng trong việc xác thực tin nhắn liên chuỗi và xác thực proof có thể dẫn đến sự mất hiệu lực của độ tin cậy.

3. Khả năng sử dụng dữ liệu

Cần đảm bảo rằng dữ liệu ngoài chuỗi có thể được truy cập và xác minh một cách an toàn, hiệu quả khi cần thiết. Tập trung vào tính an toàn của việc lưu trữ dữ liệu, cơ chế xác minh, quá trình truyền tải, v.v.

4. Cơ chế khuyến khích kinh tế

Đánh giá xem cơ chế khuyến khích trong dự án có hợp lý hay không, có thể kích thích hiệu quả sự tham gia của các bên và duy trì tính an toàn và ổn định của hệ thống hay không.

5. Bảo vệ quyền riêng tư

Đối với các dự án liên quan đến bảo vệ quyền riêng tư, cần phải kiểm toán việc thực hiện kế hoạch bảo mật, đảm bảo rằng dữ liệu người dùng được bảo vệ đầy đủ trong quá trình truyền tải, lưu trữ và xác minh.

6. Tối ưu hóa hiệu suất

Đánh giá các chiến lược tối ưu hóa hiệu suất của dự án, như tốc độ xử lý giao dịch, hiệu quả quy trình xác minh, đảm bảo đáp ứng nhu cầu hiệu suất mà không ảnh hưởng đến tính an toàn.

7. Cơ chế chịu lỗi và phục hồi

Chiến lược khôi phục và chịu lỗi của dự án kiểm toán khi đối mặt với sự cố mạng, tấn công độc hại và các tình huống bất ngờ khác.

8. Chất lượng mã

Chất lượng tổng thể của mã dự án kiểm toán, chú ý đến khả năng đọc, khả năng bảo trì và tính mạnh mẽ, đánh giá xem có tồn tại lỗi tiềm ẩn hay không.

Tầm quan trọng của dịch vụ an toàn

Dịch vụ bảo mật cho dự án ZKP cần được bảo vệ toàn diện. Ngoài việc kiểm tra mã hợp đồng thông minh, còn cần kiểm tra logic mã hóa của mạch, sử dụng cả phương pháp thủ công và tự động để kiểm tra tính đúng đắn của các điều kiện ràng buộc và việc tạo chứng kiến. Đối với logic quan trọng, có thể mô phỏng nhiều hành vi tấn công để kiểm tra bằng cách lắp ráp thủ công các chứng kiến logic tùy chỉnh.

Đồng thời, việc thực hiện Fuzz và kiểm tra an ninh cho mã Sequencer/Prover cũng rất quan trọng. Sau khi dự án được triển khai, hệ thống giám sát và bảo vệ thời gian thực có thể cung cấp sự bảo đảm an ninh liên tục.

Kết luận

Ứng dụng của ZKP trong lĩnh vực Blockchain có triển vọng rộng lớn, nhưng độ phức tạp của nó cũng mang lại những thách thức an ninh mới. Khi đánh giá tính an toàn của các dự án ZKP, cần xác định trọng tâm dựa trên các tình huống ứng dụng cụ thể như Layer 2, tiền mã hóa riêng tư, chuỗi công cộng, v.v. (. Dù sao đi nữa, đảm bảo tính đầy đủ, độ tin cậy và tính không biết của ZKP là cốt lõi của việc đánh giá an ninh. Chỉ khi xem xét toàn diện các yếu tố an ninh khác nhau, mới có thể xây dựng được hệ thống ZKP Blockchain thực sự an toàn và đáng tin cậy.