Безпекові міркування поєднання zk-SNARKs та Блокчейн
zk-SNARKs(ZKP) як одна з передових криптографічних технологій, глибоко інтегрується з Блокчейн технологією. З розвитком все більшої кількості Layer 2 протоколів та спеціальних публічних блокчейнів, що використовують ZKP, їх складність також приносить нові виклики безпеці. У цій статті з точки зору безпеки буде досліджено можливі вразливості ZKP у Блокчейн додатках, щоб надати рекомендації для захисту безпеки відповідних проектів.
Основні характеристики zk-SNARKs
Перед分析ом безпеки системи ZKP нам потрібно зрозуміти її три основні характеристики:
Повнота: для істинних тверджень, доводчик завжди може успішно довести їх правильність перевіряючому.
Надійність: щодо помилкових тверджень, зловмисні доводчики не можуть обманути перевіряючих.
Нульові знання: під час перевірки перевіряючий не отримає жодної інформації про вихідні дані.
Ці три характеристики є основою для забезпечення безпеки та ефективності системи ZKP. Якщо будь-яка з характеристик буде порушена, це може призвести до руйнування безпеки системи. Наприклад, відсутність повноти може призвести до відмови в обслуговуванні; недостатня надійність може бути використана зловмисниками для створення фальшивих доказів; порушення нульових знань може призвести до витоку чутливої інформації. Тому в оцінці безпеки необхідно зосередитися на реалізації цих характеристик.
Безпекові проблеми проектів Блокчейн на основі zk-SNARKs
Щодо проектів Блокчейн на базі zk-SNARKs, основна увага має бути приділена наступним аспектам безпеки:
1. zk-SNARKs електрична схема
ZKP-ад circuits є основою всієї системи, їх безпека безпосередньо впливає на надійність проекту. Основні точки уваги включають:
Помилка в проектуванні схеми: може призвести до того, що процес підтвердження не відповідатиме вимогам безпеки. Наприклад, у 2018 році під час оновлення Sapling у Zcash було виявлено помилку в проектуванні схеми, яка могла призвести до безконтрольного підроблення токенів.
Помилка реалізації криптографічного примітиву: якщо в базовому криптографічному примітиві є дефект, це може призвести до збоїв у всій системі. Такі проблеми не рідкість, як, наприклад, BNB Chain, який зазнав величезних втрат через помилку в реалізації перевірки Меркле-дерева.
Відсутність випадковості: системи ZKP залежать від високоякісних випадкових чисел, проблеми з генеруванням випадкових чисел можуть загрожувати безпеці доказів. Наприклад, Dfinity виявила вразливість у генерації випадкових чисел, яка може знищити властивості нульового знання.
2. Безпека смарт-контрактів
Для проектів конфіденційних монет на базі Layer 2 або смарт-контрактів безпека контрактів є вкрай важливою. Окрім поширених вразливостей, таких як повторний вхід та переповнення, слід особливо звертати увагу на проблеми верифікації міжланкових повідомлень та верифікації proof, які можуть безпосередньо вплинути на надійність системи. Наприклад, вразливість контракту Verify в Circom дозволила зловмиснику здійснити подвійні витрати через підроблені імена.
3. Доступність даних
Забезпечення безпечного доступу до даних поза ланцюгом і їх ефективна перевірка є ключовими для проектів Layer 2. У 2019 році, мережа Plasma зазнала перерви в транзакціях і виведеннях через те, що валідатори не мали доступу до даних поза ланцюгом. Окрім використання доказів доступності даних, слід також посилити захист хосту і моніторинг стану даних.
4. Економічні стимули
Раціональна система стимулів є надзвичайно важливою для підтримання безпеки та стабільності системи. Необхідно оцінити, чи може дизайн моделі стимулів, розподіл винагород та механізми покарання ефективно мотивувати всіх учасників.
5. Захист приватності
Щодо проектів, що пов'язані з захистом конфіденційності, необхідно перевірити реалізацію їхніх конфіденційних схем. Забезпечте належний захист даних користувачів протягом усього процесу, одночасно гарантуючи доступність та надійність системи. Можна оцінити ризик витоку конфіденційності, аналізуючи комунікаційні процеси протоколу.
6. Оптимізація продуктивності
Оцінка стратегій оптимізації продуктивності проекту, включаючи швидкість обробки транзакцій та ефективність процесу верифікації тощо. Аудит заходів оптимізації в реалізації коду, щоб забезпечити відповідність вимогам продуктивності.
7. Механізми відмовостійкості та відновлення
Стратегії реагування на непередбачувані ситуації, такі як мережеві збої та зловмисні атаки, під час перевірки проекту. Забезпечте, щоб система мала можливість автоматичного відновлення та підтримки нормальної роботи.
8. Якість коду
Повний аудит якості коду проекту, зосереджуючи увагу на читабельності, підтримуваності та надійності. Оцінка наявності нестандартних практик програмування, зайвого коду або потенційних помилок.
Послуги безпеки та рішення для захисту
Щоб повністю захистити безпеку проекту ZKP, можна вжити такі заходи:
Комплексний аудит коду: включає аудит всіх етапів, таких як смарт-контракти, логіка кодування схем, обмеження та генерація свідчень.
Автоматизоване тестування: проведення Fuzz-тестування та безпекового тестування для коду Sequencer/Prover та верифікаційного контракту.
Реальний моніторинг: впровадження системи безпеки моніторингу на Блокчейн, що забезпечує реальне сприйняття ризиків, сповіщення та відстеження.
Захист хостингу: використання продуктів безпеки хостингу з можливостями CWPP та ASA для забезпечення безпечної та надійної роботи серверів.
Моделювання атак: шляхом ручного складання користувацьких логічних свідчень, моделювати різноманітні сценарії атак для тестування.
Отже, безпека проектів ZKP повинна бути орієнтована на їх специфічні сценарії використання, всебічно враховуючи всі етапи від базової криптографії до верхнього рівня застосувань. Тільки забезпечивши повноту, надійність та нульову обізнаність ZKP, можна побудувати справді безпечну та надійну систему.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
8 основних ризиків безпеки та стратегій захисту проектів Блокчейн із zk-SNARKs
Безпекові міркування поєднання zk-SNARKs та Блокчейн
zk-SNARKs(ZKP) як одна з передових криптографічних технологій, глибоко інтегрується з Блокчейн технологією. З розвитком все більшої кількості Layer 2 протоколів та спеціальних публічних блокчейнів, що використовують ZKP, їх складність також приносить нові виклики безпеці. У цій статті з точки зору безпеки буде досліджено можливі вразливості ZKP у Блокчейн додатках, щоб надати рекомендації для захисту безпеки відповідних проектів.
Основні характеристики zk-SNARKs
Перед分析ом безпеки системи ZKP нам потрібно зрозуміти її три основні характеристики:
Повнота: для істинних тверджень, доводчик завжди може успішно довести їх правильність перевіряючому.
Надійність: щодо помилкових тверджень, зловмисні доводчики не можуть обманути перевіряючих.
Нульові знання: під час перевірки перевіряючий не отримає жодної інформації про вихідні дані.
Ці три характеристики є основою для забезпечення безпеки та ефективності системи ZKP. Якщо будь-яка з характеристик буде порушена, це може призвести до руйнування безпеки системи. Наприклад, відсутність повноти може призвести до відмови в обслуговуванні; недостатня надійність може бути використана зловмисниками для створення фальшивих доказів; порушення нульових знань може призвести до витоку чутливої інформації. Тому в оцінці безпеки необхідно зосередитися на реалізації цих характеристик.
Безпекові проблеми проектів Блокчейн на основі zk-SNARKs
Щодо проектів Блокчейн на базі zk-SNARKs, основна увага має бути приділена наступним аспектам безпеки:
1. zk-SNARKs електрична схема
ZKP-ад circuits є основою всієї системи, їх безпека безпосередньо впливає на надійність проекту. Основні точки уваги включають:
Помилка в проектуванні схеми: може призвести до того, що процес підтвердження не відповідатиме вимогам безпеки. Наприклад, у 2018 році під час оновлення Sapling у Zcash було виявлено помилку в проектуванні схеми, яка могла призвести до безконтрольного підроблення токенів.
Помилка реалізації криптографічного примітиву: якщо в базовому криптографічному примітиві є дефект, це може призвести до збоїв у всій системі. Такі проблеми не рідкість, як, наприклад, BNB Chain, який зазнав величезних втрат через помилку в реалізації перевірки Меркле-дерева.
Відсутність випадковості: системи ZKP залежать від високоякісних випадкових чисел, проблеми з генеруванням випадкових чисел можуть загрожувати безпеці доказів. Наприклад, Dfinity виявила вразливість у генерації випадкових чисел, яка може знищити властивості нульового знання.
2. Безпека смарт-контрактів
Для проектів конфіденційних монет на базі Layer 2 або смарт-контрактів безпека контрактів є вкрай важливою. Окрім поширених вразливостей, таких як повторний вхід та переповнення, слід особливо звертати увагу на проблеми верифікації міжланкових повідомлень та верифікації proof, які можуть безпосередньо вплинути на надійність системи. Наприклад, вразливість контракту Verify в Circom дозволила зловмиснику здійснити подвійні витрати через підроблені імена.
3. Доступність даних
Забезпечення безпечного доступу до даних поза ланцюгом і їх ефективна перевірка є ключовими для проектів Layer 2. У 2019 році, мережа Plasma зазнала перерви в транзакціях і виведеннях через те, що валідатори не мали доступу до даних поза ланцюгом. Окрім використання доказів доступності даних, слід також посилити захист хосту і моніторинг стану даних.
4. Економічні стимули
Раціональна система стимулів є надзвичайно важливою для підтримання безпеки та стабільності системи. Необхідно оцінити, чи може дизайн моделі стимулів, розподіл винагород та механізми покарання ефективно мотивувати всіх учасників.
5. Захист приватності
Щодо проектів, що пов'язані з захистом конфіденційності, необхідно перевірити реалізацію їхніх конфіденційних схем. Забезпечте належний захист даних користувачів протягом усього процесу, одночасно гарантуючи доступність та надійність системи. Можна оцінити ризик витоку конфіденційності, аналізуючи комунікаційні процеси протоколу.
6. Оптимізація продуктивності
Оцінка стратегій оптимізації продуктивності проекту, включаючи швидкість обробки транзакцій та ефективність процесу верифікації тощо. Аудит заходів оптимізації в реалізації коду, щоб забезпечити відповідність вимогам продуктивності.
7. Механізми відмовостійкості та відновлення
Стратегії реагування на непередбачувані ситуації, такі як мережеві збої та зловмисні атаки, під час перевірки проекту. Забезпечте, щоб система мала можливість автоматичного відновлення та підтримки нормальної роботи.
8. Якість коду
Повний аудит якості коду проекту, зосереджуючи увагу на читабельності, підтримуваності та надійності. Оцінка наявності нестандартних практик програмування, зайвого коду або потенційних помилок.
Послуги безпеки та рішення для захисту
Щоб повністю захистити безпеку проекту ZKP, можна вжити такі заходи:
Комплексний аудит коду: включає аудит всіх етапів, таких як смарт-контракти, логіка кодування схем, обмеження та генерація свідчень.
Автоматизоване тестування: проведення Fuzz-тестування та безпекового тестування для коду Sequencer/Prover та верифікаційного контракту.
Реальний моніторинг: впровадження системи безпеки моніторингу на Блокчейн, що забезпечує реальне сприйняття ризиків, сповіщення та відстеження.
Захист хостингу: використання продуктів безпеки хостингу з можливостями CWPP та ASA для забезпечення безпечної та надійної роботи серверів.
Моделювання атак: шляхом ручного складання користувацьких логічних свідчень, моделювати різноманітні сценарії атак для тестування.
Отже, безпека проектів ZKP повинна бути орієнтована на їх специфічні сценарії використання, всебічно враховуючи всі етапи від базової криптографії до верхнього рівня застосувань. Тільки забезпечивши повноту, надійність та нульову обізнаність ZKP, можна побудувати справді безпечну та надійну систему.