zk-SNARKs e a segurança do Blockchain

zk-SNARKs(ZKP) como uma tecnologia criptográfica avançada, está sendo cada vez mais adotada por projetos de Blockchain. No entanto, devido à complexidade do sistema, a combinação de ZKP com Blockchain também trouxe novos desafios de segurança. Este artigo discutirá, do ponto de vista da segurança, os riscos que a aplicação de ZKP em Blockchain pode enfrentar, fornecendo referências para a proteção de segurança de projetos relacionados.

Características principais do ZKP

Um sistema de zk-SNARKs confiável precisa satisfazer simultaneamente três características chave:

1. Completude: para declarações verdadeiras, o provador consegue sempre provar com sucesso a sua correção ao validador.

2. Confiabilidade: em relação a declarações falsas, o provador malicioso não consegue enganar o validador.

3. Propriedade de zero conhecimento: durante o processo de verificação, o verificador não obterá nenhuma informação sobre os dados originais.

Estas três características são a base para garantir a segurança e eficácia dos sistemas ZKP. Se alguma destas características não for satisfeita, pode levar a sérios problemas de segurança, como negação de serviço, contorno de permissões ou vazamento de dados.

Principais preocupações de segurança dos projetos de Blockchain ZKP

1. zk-SNARKs circuito

O design e a implementação de circuitos ZKP estão diretamente relacionados à segurança do sistema. Os principais riscos incluem:

• Erro de design de circuito: pode levar a um processo de prova que não atende a atributos de segurança como a zero conhecimento, completude ou confiabilidade.
• Erro na implementação de primitivas criptográficas: se funções de hash, algoritmos de criptografia, etc., forem implementados incorretamente, podem comprometer a segurança de todo o sistema.
• Falta de aleatoriedade: se houver problemas na geração de números aleatórios, isso pode comprometer a segurança da prova.

2. Segurança de contratos inteligentes

Para projetos Layer2 ou moedas de privacidade, os contratos inteligentes desempenham um papel crucial na transferência de ativos entre cadeias e na verificação de proof. Além das vulnerabilidades comuns, as falhas na validação de mensagens entre cadeias e na verificação de proof são especialmente perigosas, pois podem resultar na falha da confiabilidade.

3. Disponibilidade de Dados

É essencial garantir que os dados fora da cadeia possam ser acessados e verificados de forma segura e eficaz. É necessário prestar atenção à segurança do armazenamento de dados, dos mecanismos de verificação e do processo de transmissão.

4. Mecanismo de incentivos econômicos

Um mecanismo de incentivo razoável pode levar todas as partes a manter a segurança e a estabilidade do sistema. É necessário avaliar a eficácia do design do modelo de incentivo, da distribuição de recompensas e dos mecanismos de penalização.

5. Proteção de Privacidade

Para projetos que envolvem proteção de privacidade, é necessário revisar a implementação do seu plano de privacidade, garantindo que os dados dos usuários sejam adequadamente protegidos durante todo o processo, ao mesmo tempo garantindo a disponibilidade e a confiabilidade do sistema.

6. Otimização de desempenho

Avaliar as estratégias de otimização de desempenho do projeto, como a velocidade de processamento de transações, eficiência do processo de validação, entre outros, garantindo que atendam aos requisitos de desempenho.

7. Mecanismos de tolerância a falhas e recuperação

Estratégias de resposta do sistema de auditoria a situações imprevistas, como falhas de rede e ataques maliciosos, garantindo que possa se recuperar automaticamente e manter o funcionamento normal.

8. Qualidade do código

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

Serviços de segurança e medidas de proteção

Para garantir a segurança do projeto Blockchain ZKP, podem ser tomadas as seguintes medidas:

1. Auditoria de segurança abrangente: inclui auditoria da lógica de codificação de circuitos, condições de restrição e correção da geração de testemunhos.

2. Testes automatizados: realizar testes de Fuzz e de segurança no código Sequencer/Prover e nos contratos de verificação.

3. Monitorização em tempo real: implementar um sistema de monitorização de segurança em Blockchain, permitindo a percepção de riscos, alertas e rastreamento.

4. Proteção de segurança do host: Use produtos de proteção de segurança do host com capacidades CWPP e ASA para garantir a operação segura do servidor.

Através dessas medidas, é possível proteger de forma abrangente a segurança dos projetos de Blockchain ZKP, reduzindo riscos potenciais. Ao mesmo tempo, para diferentes tipos de projetos ( como Layer2, moedas de privacidade e blockchain pública ), é necessário desenvolver estratégias de segurança específicas com base em suas características.