Tantangan keamanan dari penggabungan zk-SNARKs dan Blockchain

zk-SNARKs(ZKP) sebagai teknologi enkripsi canggih, semakin banyak diadopsi oleh proyek Blockchain. Namun, kompleksitas sistem ZKP juga membawa banyak risiko keamanan. Artikel ini akan membahas dari sudut pandang keamanan kemungkinan kerentanan yang muncul dalam proses penggabungan ZKP dan Blockchain, untuk memberikan referensi bagi keamanan proyek terkait.

Karakteristik Inti ZKP

Sebuah sistem zk-SNARKs yang lengkap perlu memenuhi tiga karakteristik kunci sekaligus:

1. Kecukupan: untuk pernyataan yang benar, pembuktian selalu dapat berhasil membuktikan kebenarannya kepada pemverifikasi.

2. Keandalan: Untuk pernyataan yang salah, pembuktian jahat tidak dapat menipu verifier.

3. Sifat Zero-Knowledge: Selama proses verifikasi, verifier tidak akan mendapatkan informasi apapun tentang data asli.

Tiga karakteristik ini adalah dasar untuk keamanan dan efektivitas sistem zk-SNARKs. Jika salah satu karakteristik tidak terpenuhi, itu dapat menyebabkan masalah serius seperti penolakan layanan, pengalihan izin, atau kebocoran data. Oleh karena itu, saat melakukan evaluasi keamanan, perlu diperhatikan apakah karakteristik ini terjamin.

Poin Keamanan Utama

Untuk proyek blockchain berbasis ZKP, perlu memperhatikan beberapa masalah keamanan berikut:

1. zk-SNARKs

Rangkaian ZKP adalah inti dari seluruh sistem, perlu memastikan keamanan desain dan implementasinya. Utamanya mencakup:

• Kesalahan desain sirkuit: dapat menyebabkan proses pembuktian tidak memenuhi atribut keamanan seperti zero-knowledge, kelengkapan, atau keandalan.

• Kesalahan implementasi primitif kriptografi: Jika ada masalah dalam implementasi fungsi hash, algoritma enkripsi, dll., dapat membahayakan keamanan seluruh sistem bukti.

• Hilangnya Keacakan: Jika proses penghasil angka acak memiliki cacat, hal ini dapat mengakibatkan keamanan bukti terganggu.

2. Keamanan Kontrak Pintar

Untuk proyek mata uang privasi yang diimplementasikan melalui Layer2 atau kontrak pintar, keamanan kontrak sangat penting. Selain kerentanan umum, perhatian khusus juga harus diberikan pada masalah verifikasi pesan lintas rantai dan verifikasi proof, yang dapat langsung mempengaruhi keandalan sistem.

3. Ketersediaan Data

Perlu memastikan bahwa data off-chain dapat diakses dan diverifikasi dengan aman dan efektif saat dibutuhkan. Fokus pada keamanan penyimpanan data, mekanisme verifikasi, dan proses transmisi. Selain menggunakan bukti ketersediaan data, dapat juga memperkuat perlindungan host dan pemantauan status data.

4. Mekanisme Insentif Ekonomi

Menilai desain model insentif proyek, distribusi hadiah, dan mekanisme hukuman, memastikan bahwa setiap pihak yang terlibat memiliki motivasi untuk menjaga keamanan dan stabilitas sistem.

5. Perlindungan Privasi

Pelaksanaan rencana perlindungan privasi untuk proyek audit, memastikan data pengguna terlindungi dengan baik selama proses transmisi, penyimpanan, dan verifikasi, sambil mempertahankan ketersediaan dan keandalan sistem. Risiko kebocoran privasi penyaji dapat disimpulkan dengan menganalisis alur komunikasi protokol.

6. Optimalisasi Kinerja

Menilai strategi optimasi kinerja proyek, seperti kecepatan pemrosesan transaksi, efisiensi proses verifikasi, dan lain-lain. Mengaudit langkah-langkah optimasi dalam implementasi kode untuk memastikan memenuhi kebutuhan kinerja.

7. Mekanisme Toleransi Kesalahan dan Pemulihan

Menilai strategi toleransi kesalahan dan pemulihan proyek dalam menghadapi situasi tak terduga seperti gangguan jaringan dan serangan jahat, memastikan sistem dapat pulih secara otomatis dan mempertahankan operasi normal.

8. Kualitas kode

Kualitas keseluruhan kode proyek audit, dengan fokus pada keterbacaan, pemeliharaan, dan ketahanan. Menilai apakah ada praktik pemrograman yang tidak sesuai, kode yang redundan, atau kesalahan potensial.

Layanan dan Perlindungan Keamanan

Memberikan perlindungan keamanan menyeluruh untuk proyek ZKP, dapat dilakukan dari beberapa aspek berikut:

1. Audit kode sirkuit: menggunakan metode manual dan otomatis untuk mengaudit keakuratan kondisi batas dan pembuatan saksi, serta melakukan analisis mendalam terhadap celah perhitungan batas yang kurang.

2. Pengujian keamanan kode node: Melakukan pengujian Fuzz pada kode Sequencer/Prover dan kontrak verifikasi, sekaligus memberikan perlindungan untuk entitas node dan data.

3. Pemantauan Keamanan di Blockchain: Menerapkan sistem pemahaman situasi keamanan di blockchain, peringatan risiko, dan pelacakan di blockchain, untuk mencapai pemahaman risiko secara real-time.

4. Perlindungan Keamanan Host: Produk perlindungan keamanan host yang menerapkan kemampuan CWPP dan ASA, menyediakan manajemen siklus tertutup aset, risiko, ancaman, dan respons di tingkat server.

Kesimpulan

Evaluasi keamanan proyek ZKP perlu disesuaikan dengan skenario aplikasi tertentu ( seperti Layer2, mata uang privasi, blockchain publik, dan lain-lain ) dengan penekanan yang berbeda. Namun, terlepas dari jenisnya, tiga karakteristik inti ZKP harus dijamin sepenuhnya. Hanya dengan mempertimbangkan semua faktor keamanan secara menyeluruh, kita dapat membangun sistem blockchain ZKP yang benar-benar aman dan dapat diandalkan.