zk-SNARKs في اعتبارات الأمان لمشاريع البلوكتشين

تُعتبر zk-SNARKs (إثباتات المعرفة الصفرية) كتقنية تشفير متقدمة، وقد بدأت تستخدم من قبل عدد متزايد من مشاريع البلوكتشين. سواء كانت حلول Layer 2، أو سلاسل الكتل العامة الخاصة، أو مشاريع العملات المجهولة، فإن تطبيق zk-SNARKs قد جلب تحديات جديدة في مجال الأمان. ستتناول هذه المقالة من منظور الأمان، الثغرات المحتملة التي قد تظهر خلال عملية دمج zk-SNARKs مع البلوكتشين، لتقديم مرجع لخدمات الأمان المتعلقة بالمشاريع ذات الصلة.

الخصائص الأساسية لـ ZKP

قبل تحليل أمان نظام zk-SNARKs، نحتاج إلى فهم خصائصه الثلاثة الأساسية:

1. الاكتمال: بالنسبة للبيانات الحقيقية، يمكن للمدعي دائمًا إثبات صحتها للمتحقق.

2. الموثوقية: لا يمكن للمدعين الخبيثين خداع المدققين بشأن البيانات الخاطئة.

3. الخصوصية: خلال عملية التحقق، لن يحصل المدقق على أي معلومات حول البيانات نفسها.

تعتبر هذه الخصائص الثلاثة أساساً لأمان وفعالية نظام ZKP. إذا لم يتم تلبية أي من هذه الخصائص، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل أمنية خطيرة، مثل رفض الخدمة أو تجاوز الصلاحيات أو تسرب البيانات.

نقاط التركيز الأمنية

بالنسبة لمشاريع البلوكتشين المعتمدة على zk-SNARKs، يجب الانتباه إلى الجوانب التالية:

1. zk-SNARKs الدائرة

• تصميم الدوائر: تأكد من صحة المنطق، وتجنب التأثير على zk-SNARKs أو الكمال أو الموثوقية.
• تنفيذ المفاهيم الأساسية في التشفير: تنفيذ صحيح لدوال التجزئة، خوارزميات التشفير وغيرها من المكونات الأساسية.
• ضمان العشوائية: ضمان أن عملية توليد الأرقام العشوائية آمنة وموثوقة.

2. أمان العقود الذكية

بصرف النظر عن الثغرات الشائعة مثل إعادة الدخول، الحقن، والتجاوز، تعتبر العقود الذكية لمشاريع zk-SNARKs مهمة بشكل خاص في التحقق من رسائل عبر السلاسل والتحقق من الإثبات. يمكن أن تؤدي الثغرات في هذه المراحل إلى فشل موثوقية النظام مباشرة.

3. توفر البيانات

تأكد من أن البيانات خارج السلسلة يمكن الوصول إليها والتحقق منها بأمان وفعالية. التركيز على أمان تخزين البيانات وآليات التحقق وعمليات النقل. بالإضافة إلى استخدام إثبات توافر البيانات، يمكن أيضًا تعزيز حماية المضيف ورصد حالة البيانات.

4. آلية الحوافز الاقتصادية

تقييم تصميم نموذج الحوافز للمشاريع، وتوزيع المكافآت وآلية العقوبات، لضمان أن جميع الأطراف المشاركة لديها دافع للحفاظ على أمان النظام واستقراره.

5. حماية الخصوصية

تنفيذ حلول تدقيق الخصوصية، لضمان حماية بيانات المستخدمين بشكل كامل أثناء النقل والتخزين والتحقق. يمكن من خلال تحليل سير البروتوكول وبيانات تفاعل المدققين الاستدلال على ما إذا كانت هناك مخاطر تسرب للخصوصية.

6. تحسين الأداء

تقييم سرعة معالجة المعاملات وكفاءة عملية التحقق وغيرها من مؤشرات الأداء لضمان أن المشروع يلبي الاحتياجات الفعلية.

7. آلية التحمل والاستعادة

استراتيجيات استجابة نظام التدقيق عند مواجهة حالات طارئة مثل انقطاع الشبكة أو الهجمات الخبيثة، لضمان استعادة النظام تلقائيًا والحفاظ على التشغيل الطبيعي.

8. جودة الشفرة

ركز على قابلية قراءة الشيفرة وصيانتها وقوتها، وقم بتقييم ما إذا كانت هناك ممارسات برمجة غير معيارية، أو شيفرة زائدة، أو أخطاء محتملة.

اقتراحات خدمات الأمان

لحماية أمان مشروع ZKP بشكل كامل، يُنصح باتخاذ التدابير التالية:

1. إجراء تدقيق شامل لعقود ذكية وكود الدوائر، بما في ذلك التدقيق اليدوي والاختبارات الآلية.

2. إجراء اختبارات Fuzz واختبارات الأمان على كود Sequencer/Prover وعقد التحقق.

3. نشر نظام مراقبة أمان على البلوكتشين وحماية، لتحقيق إدراك المخاطر في الوقت الحقيقي وقطع الهجمات.

4. استخدام منتجات حماية الأمان على الخادم، لتوفير إدارة الأصول والمخاطر والتهديدات والاستجابة على مستوى الخادم.

5. قم بتعديل التركيز الأمني وفقًا لنوع المشروع (Layer2، عملات الخصوصية، البلوكتشين، إلخ) ولكن تأكد دائمًا من ضمان الخصائص الثلاث الأساسية لـ ZKP.

من خلال هذه التدابير، يمكن أن يتم تحسين الأمان الشامل لمشاريع ZKP بفعالية، مما يوفر للمستخدمين خدمات بلوكتشين أكثر موثوقية.