Considerações de segurança na fusão de ZKP e Blockchain

A prova de conhecimento nulo (ZKP), como uma poderosa ferramenta criptográfica, está se integrando profundamente com a tecnologia Blockchain. Com vários protocolos Layer 2 e cadeias públicas especiais optando por construir com base no ZKP, juntamente com projetos de moedas anônimas anteriores, essa fusão trouxe novos desafios de segurança devido à complexidade do sistema. Este artigo explora, a partir de uma perspectiva de segurança, as possíveis vulnerabilidades do ZKP nas aplicações blockchain, oferecendo referências para a segurança de projetos relacionados.

Características principais do ZKP

Ao avaliar a segurança de um sistema ZKP, é necessário primeiro analisar suas características principais. Um sistema de prova de zero conhecimento fiável deve satisfazer simultaneamente as seguintes três propriedades:

1. Completude: Para declarações verdadeiras, o provador consegue sempre provar a sua correção ao verificador.
2. Confiabilidade: quanto a declarações falsas, o provador malicioso não pode enganar o validador.
3. Conhecimento zero: Durante o processo de verificação, o verificador não obterá nenhuma informação adicional sobre os dados do provador.

Essas três características são a base para a segurança e eficácia do sistema ZKP. Se a completude não for atendida, o sistema pode recusar provas válidas em certas situações, levando a interrupções no serviço. A falta de confiabilidade pode permitir que um atacante falsifique provas, causando sérios problemas de bypass de permissões. A falta de conhecimento zero pode resultar na divulgação de parâmetros originais, permitindo que um atacante construa provas maliciosas ou que o provador aja de forma maliciosa. Portanto, é necessário prestar especial atenção à proteção dessas características centrais na avaliação de segurança.

Foco de Segurança do Projeto Blockchain ZKP

Para projetos de blockchain baseados em ZKP, os seguintes aspectos são os pontos focais da avaliação de segurança:

1. Circuito de prova de conhecimento zero

O circuito ZKP é o núcleo de todo o sistema, sendo a sua segurança, eficácia e escalabilidade de extrema importância. Os principais pontos de foco incluem:

• Design de circuitos: prevenir a falha das propriedades de segurança causadas por erros lógicos.
• Implementação de primitivas criptográficas: garantir a implementação correta de componentes básicos como funções de hash e algoritmos de criptografia.
• Garantia de aleatoriedade: assegurar a segurança do processo de geração de números aleatórios.

2. Segurança de contratos inteligentes

Para projetos de moedas privadas implementados em Layer 2 ou através de contratos inteligentes, a segurança dos contratos é especialmente importante. Além das vulnerabilidades comuns, como reentrada, injeção e estouro, também é necessário prestar atenção especial à segurança da verificação de mensagens cross-chain e da verificação de provas, para evitar a falha de confiabilidade.

3. Disponibilidade de dados

Assegurar que os dados fora da cadeia possam ser acessados e verificados de forma segura e eficaz. Os pontos de atenção incluem a segurança do armazenamento de dados, dos mecanismos de verificação e do processo de transmissão. Além de adotar provas de disponibilidade de dados, é possível reforçar a proteção do host e a monitorização do estado dos dados.

4. Mecanismos de incentivo econômico

Avaliar o modelo de incentivo do projeto, garantindo que ele possa efetivamente estimular todas as partes envolvidas a manter a segurança e a estabilidade do sistema. Prestar atenção à razoabilidade da distribuição de recompensas e dos mecanismos de punição.

5. Proteção de Privacidade

Para projetos que envolvem proteção de privacidade, é necessário revisar a implementação do seu plano de privacidade. Garantir que os dados dos usuários sejam adequadamente protegidos durante todo o processo, ao mesmo tempo em que se mantém a disponibilidade e a confiabilidade do sistema. Pode-se avaliar o risco de vazamento de privacidade do provedor analisando o fluxo de comunicação do protocolo.

6. Otimização de desempenho

Avaliar as estratégias de otimização de desempenho do projeto, incluindo a velocidade de processamento de transações e a eficiência do processo de verificação. Revisar as medidas de otimização na implementação do código, garantindo que atendam aos requisitos de desempenho.

7. Mecanismos de tolerância a falhas e recuperação

Estratégias de resposta a situações imprevistas, como falhas de rede e ataques maliciosos, ao auditar projetos. Garantir que o sistema possua capacidade de recuperação automática e operação contínua.

8. Qualidade do código

Auditar a qualidade do código do projeto de forma abrangente, focando na legibilidade, manutenibilidade e robustez. Avaliar se existem práticas de programação não conformes, código redundante ou erros potenciais.

A importância dos serviços de segurança

Os serviços de segurança para projetos ZKP devem oferecer proteção abrangente. As equipes de segurança profissionais não só precisam ter experiência em auditoria de contratos inteligentes, mas também devem ser capazes de auditar a lógica de codificação de circuitos, ao mesmo tempo em que utilizam métodos manuais e automatizados para avaliar a correção das condições de restrição e da geração de testemunhas. Para o código Sequencer/Prover e os contratos de verificação, devem ter capacidade de testes de Fuzz e segurança.

Além disso, um sistema de monitoramento e proteção em tempo real é crucial para a segurança após o lançamento do projeto. Por exemplo, um sistema de monitoramento de segurança em blockchain pode oferecer funções como percepção situacional, alertas de risco e rastreamento em blockchain. Produtos de proteção de segurança de host podem fornecer gestão de ciclo fechado de ativos, riscos, ameaças e respostas a nível de servidor.

Conclusão

A aplicação do ZKP no campo da Blockchain tem um vasto potencial, mas os seus desafios de segurança não devem ser ignorados. As equipas de projeto precisam de desenvolver estratégias de segurança específicas de acordo com o cenário de aplicação, como Layer 2, moedas de privacidade ou blockchains públicas. Independentemente da aplicação, é essencial garantir que a completude, fiabilidade e zero conhecimento do ZKP sejam devidamente asseguradas. Apenas ao considerar de forma abrangente os fatores de segurança, a fusão entre ZKP e Blockchain poderá realmente revelar o seu potencial revolucionário.