zk-SNARKs y la seguridad de la Cadena de bloques

zk-SNARKs(ZKP) como una tecnología criptográfica avanzada, está siendo adoptada por un número creciente de proyectos de cadena de bloques. Sin embargo, debido a la complejidad del sistema, la combinación de ZKP con la cadena de bloques también ha traído nuevos desafíos de seguridad. Este artículo explorará desde una perspectiva de seguridad los riesgos que ZKP en la cadena de bloques podría enfrentar, proporcionando referencias para la protección de seguridad de proyectos relacionados.

Características clave de zk-SNARKs

Un sistema de zk-SNARKs confiable debe cumplir simultáneamente con tres características clave:

1. Completitud: Para declaraciones verdaderas, el probador siempre puede demostrar con éxito su veracidad al verificador.

2. Confiabilidad: para declaraciones erróneas, los probadores maliciosos no pueden engañar a los verificadores.

3. Propiedad de conocimiento cero: durante el proceso de verificación, el verificador no obtendrá ninguna información sobre los datos originales.

Estas tres características son la base para garantizar la seguridad y efectividad del sistema ZKP. Si alguna de estas características no se cumple, podría dar lugar a serios problemas de seguridad, como denegación de servicio, elusión de permisos o filtración de datos.

Principales preocupaciones de seguridad del proyecto de cadena de bloques ZKP

1. zk-SNARKs circuito

El diseño e implementación de circuitos ZKP está directamente relacionado con la seguridad del sistema. Los principales riesgos incluyen:

• Error en el diseño del circuito: puede llevar a que el proceso de prueba no cumpla con atributos de seguridad como la zk-SNARKs, integridad o confiabilidad.
• Error en la implementación de primitivas criptográficas: como funciones hash, algoritmos de cifrado, etc., una implementación incorrecta puede poner en peligro la seguridad de todo el sistema.
• Falta de aleatoriedad: si hay problemas en la generación de números aleatorios, esto puede comprometer la seguridad de la prueba.

2. Seguridad de contratos inteligentes

Para los proyectos de Layer2 o monedas de privacidad, los contratos inteligentes desempeñan un papel clave en la transferencia de activos entre cadenas y la verificación de pruebas. Además de las vulnerabilidades comunes, las fallas en la verificación de mensajes entre cadenas y la verificación de pruebas son especialmente peligrosas, ya que pueden llevar a la falla de la confiabilidad.

3. Disponibilidad de datos

Es crucial asegurar que los datos fuera de la cadena puedan ser accedidos y verificados de manera segura y efectiva. Se debe prestar atención a la seguridad del almacenamiento de datos, los mecanismos de verificación y el proceso de transmisión.

4. Mecanismos de incentivos económicos

Un mecanismo de incentivos razonable puede impulsar a todas las partes a mantener la seguridad y estabilidad del sistema. Es necesario evaluar la efectividad del diseño del modelo de incentivos, la distribución de recompensas y el mecanismo de penalización.

5. Protección de la privacidad

Para los proyectos que implican la protección de la privacidad, es necesario revisar la implementación de su plan de privacidad, asegurando que los datos de los usuarios estén adecuadamente protegidos durante todo el proceso, al mismo tiempo que se garantiza la disponibilidad y la fiabilidad del sistema.

6. Optimización del rendimiento

Evaluar las estrategias de optimización del rendimiento del proyecto, como la velocidad de procesamiento de transacciones, la eficiencia del proceso de verificación, etc., para asegurar que cumpla con los requisitos de rendimiento.

7. Mecanismos de tolerancia a fallos y recuperación

Estrategias de respuesta del sistema de auditoría ante situaciones inesperadas como fallos de red, ataques maliciosos, etc., asegurando que pueda recuperarse automáticamente y mantener un funcionamiento normal.

8. Calidad del código

Auditar completamente la calidad del código del proyecto, prestando atención a la legibilidad, mantenibilidad y robustez, evaluando si existen prácticas de programación no estándar o errores potenciales.

Servicios de seguridad y medidas de protección

Para garantizar la seguridad del proyecto de cadena de bloques ZKP, se pueden tomar las siguientes medidas:

1. Auditoría de seguridad completa: incluye la auditoría de la lógica de codificación del circuito, las condiciones de restricción y la corrección de la generación de testigos.

2. Pruebas automatizadas: realizar pruebas de Fuzz y seguridad en el código de Sequencer/Prover y en los contratos de verificación.

3. Monitoreo en tiempo real: implementar un sistema de monitoreo de seguridad en la cadena de bloques para lograr la percepción de riesgos, alertas y seguimiento.

4. Protección de seguridad de hosts: utilizar productos de seguridad de hosts con capacidades CWPP y ASA para garantizar la operación segura de los servidores.

A través de estas medidas, se puede proteger de manera integral la seguridad del proyecto ZKP Cadena de bloques, reduciendo los riesgos potenciales. Al mismo tiempo, para diferentes tipos de proyectos ( como Layer2, monedas de privacidad, Cadena de bloques pública ), también es necesario elaborar estrategias de seguridad específicas según sus características.