zk-SNARK và độ an toàn của Blockchain

zk-SNARK ( ZKP ) như một công nghệ mật mã tiên tiến, đang được ngày càng nhiều dự án Blockchain áp dụng. Tuy nhiên, do sự phức tạp của hệ thống, sự kết hợp giữa ZKP và Blockchain cũng mang đến những thách thức an ninh mới. Bài viết này sẽ thảo luận từ góc độ an ninh về những rủi ro mà ZKP có thể gặp phải trong ứng dụng trên Blockchain, cung cấp tham khảo cho việc bảo vệ an ninh của các dự án liên quan.

Tính năng cốt lõi của ZKP

Một hệ thống zk-SNARK đáng tin cậy cần phải đáp ứng đồng thời ba đặc điểm then chốt:

1. Tính đầy đủ: Đối với các tuyên bố thực, người chứng minh luôn có thể thành công trong việc chứng minh tính đúng đắn của nó cho người xác thực.

2. Độ tin cậy: Đối với các tuyên bố sai, người chứng minh ác ý không thể lừa dối người xác minh.

3. Tính chất không tiết lộ: Trong quá trình xác minh, người xác minh sẽ không nhận được bất kỳ thông tin nào về dữ liệu gốc.

Ba đặc tính này là nền tảng để đảm bảo hệ thống ZKP an toàn và hiệu quả. Nếu bất kỳ đặc tính nào không được thỏa mãn, có thể dẫn đến các vấn đề an ninh nghiêm trọng, chẳng hạn như từ chối dịch vụ, vượt quyền hoặc rò rỉ dữ liệu.

Các mối quan tâm chính về an ninh của dự án Blockchain ZKP

1. zk-SNARK điện tử

Thiết kế và triển khai mạch ZKP liên quan trực tiếp đến độ an toàn của hệ thống. Các rủi ro chính bao gồm:

• Lỗi thiết kế mạch: có thể dẫn đến quá trình chứng minh không đáp ứng các thuộc tính an toàn như tính không tiết lộ, tính toàn vẹn hoặc độ tin cậy.
• Lỗi thực hiện nguyên lý mật mã: Chẳng hạn như hàm băm, thuật toán mã hóa, nếu thực hiện sai có thể gây nguy hiểm cho toàn bộ an ninh hệ thống.
• Thiếu ngẫu nhiên: Nếu có vấn đề trong việc tạo số ngẫu nhiên, có thể dẫn đến việc an ninh của chứng minh bị ảnh hưởng.

2. An toàn hợp đồng thông minh

Đối với các dự án Layer2 hoặc tiền điện tử riêng tư, hợp đồng thông minh đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển tài sản giữa các chuỗi và xác thực proof. Ngoài các lỗ hổng phổ biến, các lỗ hổng trong xác thực tin nhắn giữa các chuỗi và xác thực proof đặc biệt nguy hiểm, có thể dẫn đến sự mất hiệu lực của độ tin cậy.

3. Tính khả dụng của dữ liệu

Đảm bảo dữ liệu bên ngoài chuỗi có thể được truy cập và xác minh một cách an toàn, hiệu quả là vô cùng quan trọng. Cần chú ý đến tính an toàn của việc lưu trữ dữ liệu, cơ chế xác minh và quá trình truyền tải.

4. Cơ chế kích thích kinh tế

Cơ chế khuyến khích hợp lý có thể thúc đẩy các bên duy trì an toàn và ổn định cho hệ thống. Cần đánh giá tính hiệu quả của thiết kế mô hình khuyến khích, phân phối phần thưởng và cơ chế trừng phạt.

5. Bảo vệ quyền riêng tư

Đối với các dự án liên quan đến bảo vệ quyền riêng tư, cần xem xét việc thực hiện kế hoạch bảo vệ quyền riêng tư của chúng, đảm bảo dữ liệu người dùng được bảo vệ đầy đủ trong toàn bộ quy trình, đồng thời đảm bảo tính khả dụng và độ tin cậy của hệ thống.

6. Tối ưu hóa hiệu suất

Đánh giá các chiến lược tối ưu hóa hiệu suất của dự án, chẳng hạn như tốc độ xử lý giao dịch, hiệu quả quy trình xác minh, v.v., đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.

7. Cơ chế chịu lỗi và phục hồi

Chiến lược ứng phó của hệ thống kiểm tra đối mặt với các tình huống bất ngờ như sự cố mạng, tấn công ác ý, đảm bảo có thể tự động phục hồi và duy trì hoạt động bình thường.

8. Chất lượng mã

Kiểm tra toàn diện chất lượng mã dự án, chú ý đến khả năng đọc, khả năng bảo trì và độ bền, đánh giá xem có tồn tại thực hành lập trình không chuẩn hoặc lỗi tiềm ẩn hay không.

Dịch vụ an toàn và biện pháp bảo vệ

Để đảm bảo an toàn cho dự án Blockchain ZKP, có thể thực hiện các biện pháp sau:

1. Kiểm toán an ninh toàn diện: bao gồm kiểm toán tính đúng đắn của logic mã mạch, điều kiện ràng buộc và việc tạo chứng kiến.

2. Kiểm tra tự động: Thực hiện kiểm tra Fuzz và bảo mật cho mã Sequencer/Prover và hợp đồng xác minh.

3. Giám sát thời gian thực: Triển khai hệ thống giám sát an ninh trên chuỗi, đạt được nhận thức rủi ro, cảnh báo và theo dõi.

4. Bảo vệ an ninh máy chủ: Sử dụng sản phẩm bảo vệ an ninh máy chủ với khả năng CWPP và ASA, đảm bảo máy chủ hoạt động an toàn.

Thông qua những biện pháp này, có thể bảo vệ toàn diện an ninh của dự án ZKP Blockchain, giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn. Đồng thời, đối với các loại dự án khác nhau ( như Layer2, đồng tiền riêng tư, chuỗi công khai ), còn cần xây dựng các chiến lược an ninh cụ thể dựa trên đặc điểm của chúng.