# zk-SNARKsとブロックチェーンの結合におけるセキュリティ考慮zk-SNARKs(ZKP)は、先進的な暗号技術として、ブロックチェーン技術と深く統合されています。ますます多くのLayer 2プロトコルや特定のパブリックチェーンがZKPを採用する中で、その複雑性は新たなセキュリティの課題をもたらしています。本稿では、セキュリティの観点からZKPがブロックチェーンアプリケーションにおいて存在する可能性のある脆弱性を探り、関連プロジェクトのセキュリティ対策に対する参考を提供します。## ZKPのコア特性ZKPシステムのセキュリティを分析する前に、私たちはその3つのコア特性を理解する必要があります:1. 完全性: 実際の主張に対して、証明者は常に検証者にその正当性を証明できる。2. 信頼性:誤った陳述に対して、悪意のある証明者は検証者を欺くことができません。3. ゼロ知識性:検証プロセスにおいて、検証者は元のデータに関する情報を得ることはありません。これらの三つの特性は、ZKPシステムの安全性と有効性を保証する基石です。いずれかの特性が損なわれると、システムの安全性が崩壊する可能性があります。例えば、完全性の欠如はサービス拒否を引き起こす可能性があり、信頼性の不足は攻撃者によって偽の証明を構築するために悪用される可能性があります。零知識性が損なわれると、敏感な情報が漏洩する可能性があります。したがって、安全性評価では、これらの特性の実現に重点を置く必要があります。## ZKPブロックチェーンプロジェクトのセキュリティの懸念点ZKPを基にしたブロックチェーンプロジェクトに関して、主に以下のいくつかの側面のセキュリティ問題に注意する必要があります:### 1. ゼロ知識証明回路ZKP回路はシステム全体の中心であり、その安全性はプロジェクトの信頼性に直接影響します。主な関心事項は次のとおりです:- 回路設計の誤り: 証明プロセスが安全属性に適合しない可能性があります。例えば、Zcashは2018年のSaplingアップグレードで無制限の偽造トークンを引き起こす可能性のある回路設計の誤りを発見しました。- 暗号学の原理実装エラー: 基礎となる暗号学の原理に欠陥があると、システム全体が崩壊する可能性があります。この種の問題は珍しくなく、BNB ChainのクロスチェーンブリッジはMerkleツリーの検証実装エラーにより巨額の損失を被ったことがあります。- ランダム性の欠如: ZKPシステムは高品質な乱数に依存しており、乱数生成の問題は証明の安全性を脅かす可能性があります。Dfinityは、零知识证明の特性を破壊する可能性のある乱数生成の脆弱性を発見したことがあります。### 2. スマートコントラクトの安全性Layer 2またはスマートコントラクトベースのプライバシーコインプロジェクトにおいて、コントラクトの安全性は極めて重要です。一般的な再入、オーバーフローなどの脆弱性に加え、クロスチェーンメッセージ検証やproof検証に関する問題にも特に注意が必要であり、これらはシステムの信頼性に直接影響を与える可能性があります。CircomのVerifyコントラクトの脆弱性は、攻撃者が偽名を通じて二重支払いを実現することを許していました。### 3. データの可用性レイヤー2プロジェクトにおいて、オフチェーンデータの安全なアクセスと有効な検証を確保することは重要です。2019年、Plasmaチェーンは、バリデーターがオフチェーンデータにアクセスできなかったために、取引や引き出しが中断されました。データの可用性証明を採用するだけでなく、ホストの保護とデータステータスの監視を強化する必要があります。### 4. 経済的インセンティブメカニズム合理なインセンティブメカニズムは、システムの安全性と安定性を維持するために重要です。インセンティブモデルの設計、報酬の配分、および罰則メカニズムが各参加者を効果的に引き付けることができるかを評価する必要があります。### 5. プライバシー保護プライバシー保護に関わるプロジェクトについては、そのプライバシー計画の実現を審査する必要があります。ユーザーデータが全プロセスで十分に保護されることを確認し、同時にシステムの可用性と信頼性を保証する必要があります。プロトコルの通信プロセスを分析することで、プライバシー漏洩リスクが存在するかどうかを評価できます。### 6. パフォーマンス最適化プロジェクトのパフォーマンス最適化戦略を評価し、取引処理速度や検証プロセスの効率などを含めます。コード実装における最適化手段を監査し、パフォーマンス要件を満たしていることを確認します。### 7. フォールトトレランスとリカバリーメカニズムネットワーク障害や悪意のある攻撃などの予期しない状況に対するプロジェクトの監査戦略。システムが自動回復し、正常に稼働し続ける能力を確保する。### 8. コード品質プロジェクトコードの品質を全面的に監査し、可読性、保守性、堅牢性に注目します。不適切なプログラミング慣行、冗長なコード、または潜在的なエラーが存在するかどうかを評価します。## セキュリティサービスと防護ソリューションZKPプロジェクトの安全を全面的に保護するために、以下の措置を講じることができます:1. 全方位コード監査: スマートコントラクト、回路コーディングロジック、制約条件、証明生成などの各プロセスを含む監査。2. 自動化テスト: Sequencer/Proverのコードと検証契約に対してFuzzテストとセキュリティテストを実施する。3. リアルタイム監視:チェーン上のセキュリティ監視システムを展開し、リスクのリアルタイム感知、アラート、追跡を実現します。4. ホスト保護: CWPPおよびASA機能を備えたホストセキュリティ保護製品を採用し、サーバーの安全で信頼性のある運用を保障します。5. 攻撃シミュレーション: 手動でカスタムロジックの証人を組み立て、さまざまな攻撃シナリオをシミュレートしてテストします。要するに、ZKPプロジェクトのセキュリティ保護は、その特定のアプリケーションシナリオに応じて、基盤となる暗号学から上層のアプリケーションまでのすべての要素を包括的に考慮する必要があります。ZKPの完全性、信頼性、ゼロ知識性を確保することで、真に安全で信頼できるシステムを構築することができます。
zk-SNARKsブロックチェーンプロジェクトの8大セキュリティリスクと防護戦略
zk-SNARKsとブロックチェーンの結合におけるセキュリティ考慮
zk-SNARKs(ZKP)は、先進的な暗号技術として、ブロックチェーン技術と深く統合されています。ますます多くのLayer 2プロトコルや特定のパブリックチェーンがZKPを採用する中で、その複雑性は新たなセキュリティの課題をもたらしています。本稿では、セキュリティの観点からZKPがブロックチェーンアプリケーションにおいて存在する可能性のある脆弱性を探り、関連プロジェクトのセキュリティ対策に対する参考を提供します。
ZKPのコア特性
ZKPシステムのセキュリティを分析する前に、私たちはその3つのコア特性を理解する必要があります:
完全性: 実際の主張に対して、証明者は常に検証者にその正当性を証明できる。
信頼性:誤った陳述に対して、悪意のある証明者は検証者を欺くことができません。
ゼロ知識性:検証プロセスにおいて、検証者は元のデータに関する情報を得ることはありません。
これらの三つの特性は、ZKPシステムの安全性と有効性を保証する基石です。いずれかの特性が損なわれると、システムの安全性が崩壊する可能性があります。例えば、完全性の欠如はサービス拒否を引き起こす可能性があり、信頼性の不足は攻撃者によって偽の証明を構築するために悪用される可能性があります。零知識性が損なわれると、敏感な情報が漏洩する可能性があります。したがって、安全性評価では、これらの特性の実現に重点を置く必要があります。
ZKPブロックチェーンプロジェクトのセキュリティの懸念点
ZKPを基にしたブロックチェーンプロジェクトに関して、主に以下のいくつかの側面のセキュリティ問題に注意する必要があります:
1. ゼロ知識証明回路
ZKP回路はシステム全体の中心であり、その安全性はプロジェクトの信頼性に直接影響します。主な関心事項は次のとおりです:
回路設計の誤り: 証明プロセスが安全属性に適合しない可能性があります。例えば、Zcashは2018年のSaplingアップグレードで無制限の偽造トークンを引き起こす可能性のある回路設計の誤りを発見しました。
暗号学の原理実装エラー: 基礎となる暗号学の原理に欠陥があると、システム全体が崩壊する可能性があります。この種の問題は珍しくなく、BNB ChainのクロスチェーンブリッジはMerkleツリーの検証実装エラーにより巨額の損失を被ったことがあります。
ランダム性の欠如: ZKPシステムは高品質な乱数に依存しており、乱数生成の問題は証明の安全性を脅かす可能性があります。Dfinityは、零知识证明の特性を破壊する可能性のある乱数生成の脆弱性を発見したことがあります。
2. スマートコントラクトの安全性
Layer 2またはスマートコントラクトベースのプライバシーコインプロジェクトにおいて、コントラクトの安全性は極めて重要です。一般的な再入、オーバーフローなどの脆弱性に加え、クロスチェーンメッセージ検証やproof検証に関する問題にも特に注意が必要であり、これらはシステムの信頼性に直接影響を与える可能性があります。CircomのVerifyコントラクトの脆弱性は、攻撃者が偽名を通じて二重支払いを実現することを許していました。
3. データの可用性
レイヤー2プロジェクトにおいて、オフチェーンデータの安全なアクセスと有効な検証を確保することは重要です。2019年、Plasmaチェーンは、バリデーターがオフチェーンデータにアクセスできなかったために、取引や引き出しが中断されました。データの可用性証明を採用するだけでなく、ホストの保護とデータステータスの監視を強化する必要があります。
4. 経済的インセンティブメカニズム
合理なインセンティブメカニズムは、システムの安全性と安定性を維持するために重要です。インセンティブモデルの設計、報酬の配分、および罰則メカニズムが各参加者を効果的に引き付けることができるかを評価する必要があります。
5. プライバシー保護
プライバシー保護に関わるプロジェクトについては、そのプライバシー計画の実現を審査する必要があります。ユーザーデータが全プロセスで十分に保護されることを確認し、同時にシステムの可用性と信頼性を保証する必要があります。プロトコルの通信プロセスを分析することで、プライバシー漏洩リスクが存在するかどうかを評価できます。
6. パフォーマンス最適化
プロジェクトのパフォーマンス最適化戦略を評価し、取引処理速度や検証プロセスの効率などを含めます。コード実装における最適化手段を監査し、パフォーマンス要件を満たしていることを確認します。
7. フォールトトレランスとリカバリーメカニズム
ネットワーク障害や悪意のある攻撃などの予期しない状況に対するプロジェクトの監査戦略。システムが自動回復し、正常に稼働し続ける能力を確保する。
8. コード品質
プロジェクトコードの品質を全面的に監査し、可読性、保守性、堅牢性に注目します。不適切なプログラミング慣行、冗長なコード、または潜在的なエラーが存在するかどうかを評価します。
セキュリティサービスと防護ソリューション
ZKPプロジェクトの安全を全面的に保護するために、以下の措置を講じることができます:
全方位コード監査: スマートコントラクト、回路コーディングロジック、制約条件、証明生成などの各プロセスを含む監査。
自動化テスト: Sequencer/Proverのコードと検証契約に対してFuzzテストとセキュリティテストを実施する。
リアルタイム監視:チェーン上のセキュリティ監視システムを展開し、リスクのリアルタイム感知、アラート、追跡を実現します。
ホスト保護: CWPPおよびASA機能を備えたホストセキュリティ保護製品を採用し、サーバーの安全で信頼性のある運用を保障します。
攻撃シミュレーション: 手動でカスタムロジックの証人を組み立て、さまざまな攻撃シナリオをシミュレートしてテストします。
要するに、ZKPプロジェクトのセキュリティ保護は、その特定のアプリケーションシナリオに応じて、基盤となる暗号学から上層のアプリケーションまでのすべての要素を包括的に考慮する必要があります。ZKPの完全性、信頼性、ゼロ知識性を確保することで、真に安全で信頼できるシステムを構築することができます。