تقنية zkTLS: الحل الجديد لكسر جزر بيانات Web3

في الآونة الأخيرة، خلال عملية تصميم المنتج، تعرضت لتقنية جديدة - zkTLS. هذه تقنية مبتكرة تجمع بين إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) وبروتوكول الأمان على طبقة النقل (TLS)، ولها آفاق تطبيق مهمة في مجال Web3. يُستخدم zkTLS بشكل رئيسي في بيئات الآلات الافتراضية على السلسلة، دون الحاجة للاعتماد على طرف ثالث للتحقق من صحة بيانات HTTPS خارج السلسلة، بما في ذلك مصدر البيانات، ونزاهة البيانات، والوقت. تتيح هذه الآلية التنفيذية التشفيرية للعقود الذكية الوصول بشكل موثوق إلى موارد HTTPS على Web2 خارج السلسلة، مما يكسر جزيرة البيانات.

نظرة عامة على بروتوكول TLS

لفهم قيمة zkTLS بعمق، نحتاج أولاً إلى فهم بروتوكول TLS. يُستخدم TLS لضمان التشفير والمصادقة وسلامة البيانات في الاتصالات الشبكية، مما يوفر نقل بيانات آمن بين العميل والخادم. في الواقع، HTTPS هو اتصال آمن تم تحقيقه باستخدام بروتوكول TLS على أساس HTTP.

بروتوكول TLS يحل بشكل رئيسي المشاكل التالية:

1. الاتصالات المشفرة: استخدام التشفير المتماثل لمنع استماع البيانات.
2. التحقق من الهوية: التحقق من هوية الخادم من خلال الشهادات الرقمية، لمنع هجمات الرجل في المنتصف.
3. سلامة البيانات: استخدام HMAC أو AEAD لضمان عدم العبث بالبيانات.

تتكون عملية الاتصال TLS من مرحلتين: مرحلة المصافحة ومرحلة نقل البيانات. تشمل مرحلة المصافحة إرسال عميل ClientHello، وإرسال خادم ServerHello، والتحقق من الخادم بواسطة العميل، وفي النهاية يتوصل الطرفان إلى مفتاح الجلسة. تستخدم مرحلة نقل البيانات هذا المفتاح لإجراء اتصالات مشفرة.

معضلة الوصول إلى البيانات في Web3

على الرغم من أن بروتوكول TLS يُستخدم على نطاق واسع في Web2، إلا أنه يسبب ارتباكًا في تطوير Web3. لا يمكن للعقود الذكية على السلسلة الوصول مباشرةً إلى البيانات الخارجية لضمان إمكانية تتبع البيانات وأمان آلية الإجماع. لحل هذه المشكلة، ظهرت مشاريع مثل Chainlink وPyth كأوراكل، حيث تعمل كجسر للتواصل بين البيانات على السلسلة وخارجها. عادةً ما تستخدم هذه الأوراكل آلية إجماع PoS لضمان توفر البيانات.

ومع ذلك، هناك مشكلتان رئيسيتان في خطة الحصول على البيانات المعتمدة على الأوراكيل:

1. التكلفة مرتفعة: تتطلب آلية توافق PoS أموالاً كبيرة كضمان، كما أن تبادل البيانات يحتوي على تكرار، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة الاستخدام.
2. انخفاض الكفاءة: عملية التوافق تحتاج إلى الوقت، مما يسبب تأخير بين البيانات على السلسلة والبيانات الفعلية خارج السلسلة.

الحلول المبتكرة لـ zkTLS

ظهرت تقنية zkTLS لتلبية الحاجة المذكورة أعلاه. الفكرة الأساسية هي إدخال خوارزمية إثبات المعرفة الصفرية، بحيث تتمكن العقود الذكية على السلسلة من التحقق مباشرة من صحة وكمال بيانات موارد HTTPS المقدمة من العقد، مما يتجنب التكاليف العالية الناتجة عن خوارزميات الإجماع التقليدية.

يعتمد zkTLS على الحماية التشفيرية، ويحل محل الطريقة التقليدية التي تعتمد على آلية التوافق لضمان توفر البيانات من خلال أوراكل تقليدي. بشكل أكثر تحديدًا، فإنه يقوم بإدخال إثباتات المعرفة الصفرية، ويقوم بحساب البيانات المستخرجة من طلبات الموارد HTTPS التي يحصل عليها عقد الاستدلال خارج السلسلة، ومعلومات التحقق من شهادة CA، وإثباتات الزمن، وإثباتات سلامة البيانات، وينتج Proof. في الوقت نفسه، يحتفظ بالمعلومات الضرورية للتحقق والخوارزميات على السلسلة، مما يسمح للعقود الذكية بالتحقق من صحة البيانات ووقتها وموثوقية مصدرها دون الكشف عن معلومات حساسة.

التطبيقات المحتملة لـ zkTLS

تقلل تقنية zkTLS من تكلفة تحقيق إمكانية الوصول لموارد HTTPS في Web2، مما يفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات Web3:

1. تقليل تكلفة الحصول على الأسعار على سلسلة الأصول طويلة الذيل
2. استخدام مواقع الويب الموثوقة في Web2 لإجراء KYC على السلسلة، وتحسين نظام DID
3. تحسين تصميم الهيكل الفني لألعاب Web3

ومع ذلك، فإن zkTLS قد أحدثت تأثيرًا على الشركات الحالية في Web3، وخاصة مشاريع الأورacles الرئيسية. لمواجهة هذا التحدي، تعمل الشركات الكبرى في الصناعة مثل Chainlink و Pyth بنشاط على دراسة التكنولوجيا ذات الصلة واستكشاف نماذج أعمال جديدة، مثل الرسوم حسب الاستخدام و Compute as a service.

الخاتمة

تفتح تقنية zkTLS إمكانيات جديدة لعالم Web3، وتأمل في حل مشكلة جزر البيانات، وتعزيز الاندماج العميق بين Web2 وWeb3. عند تصميم المنتجات، قد يؤدي التركيز على تطورات zkTLS ودمج هذه التقنية بشكل مناسب إلى تحقيق اختراقات جديدة في الابتكار التجاري والهندسة المعمارية التقنية. ومع ذلك، مثل معظم مشاريع ZK، لا يزال التحدي الرئيسي الذي يواجه zkTLS هو كيفية خفض تكاليف الحوسبة لجعلها قابلة للتطبيق تجاريًا.