Keamanan zk-SNARKs dalam Blockchain

Pendahuluan

zk-SNARKs(ZKP) sebagai salah satu teknologi kriptografi yang canggih, semakin banyak diadopsi oleh proyek-proyek Blockchain. Baik itu solusi skala Layer 2, maupun blockchain publik yang berfokus pada perlindungan privasi, ZKP memainkan peran penting. Namun, karena kompleksitas sistem, penggabungan ZKP dengan Blockchain juga membawa tantangan keamanan baru. Artikel ini akan membahas dari sudut pandang keamanan, kemungkinan kerentanan yang ada pada aplikasi ZKP di Blockchain, untuk memberikan referensi bagi perlindungan keamanan proyek terkait.

Fitur Inti ZKP

Sebelum menganalisis keamanan sistem ZKP, kita perlu menjelaskan tiga karakteristik intinya:

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

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

3. Sifat nol-pengetahuan: Dalam proses verifikasi, verifier tidak akan mendapatkan informasi apa pun tentang data asli.

Tiga karakteristik ini adalah dasar dari keamanan dan efektivitas sistem ZKP. Jika kelengkapan tidak terpenuhi, sistem mungkin tidak dapat memberikan bukti yang benar dalam beberapa kasus, yang dapat menyebabkan penolakan layanan. Hilangnya keandalan dapat menyebabkan penyerang memalsukan bukti, yang menimbulkan masalah pelanggaran hak akses yang serius. Hilangnya sifat nol-pengetahuan dapat menyebabkan kebocoran parameter asli, yang kemudian dapat digunakan untuk membangun serangan.

Fokus Keamanan Proyek Blockchain ZKP

1. zk-SNARKs circuit

Desain dan implementasi sirkuit ZKP berhubungan langsung dengan keamanan seluruh sistem. Poin utama yang diperhatikan meliputi:

• Desain sirkuit: Kesalahan logika dapat menyebabkan proses pembuktian tidak sesuai dengan atribut keamanan.
• Implementasi primitif kriptografi: Kesalahan dalam implementasi primitif dapat membahayakan keamanan sistem secara keseluruhan.
• Jaminan Keacakan: Masalah generasi angka acak dapat mengurangi keamanan bukti.

2. Keamanan kontrak pintar

Untuk proyek ZKP yang menggunakan kontrak pintar, selain kerentanan umum, perlu memperhatikan secara khusus verifikasi pesan lintas rantai dan tahap verifikasi proof, yang sering kali merupakan titik kunci kegagalan keandalan.

3. Ketersediaan data

Memastikan data off-chain dapat diakses dan diverifikasi dengan aman dan efektif sangat penting. Selain mengadopsi bukti ketersediaan data, perlindungan host dan pemantauan status data juga harus diperkuat.

4. Mekanisme insentif ekonomi

Mekanisme insentif yang wajar dapat mendorong semua pihak yang terlibat untuk menjaga keamanan dan stabilitas sistem. Perlu mengevaluasi desain model insentif, distribusi hadiah, dan mekanisme hukuman.

5. Perlindungan Privasi

Implementasi solusi privasi proyek audit, memastikan bahwa data pengguna dilindungi dengan baik selama proses transmisi, penyimpanan, dan verifikasi, sambil mempertahankan ketersediaan dan keandalan sistem.

6. Optimasi Kinerja

Menilai strategi optimasi kinerja proyek, seperti kecepatan pemrosesan transaksi, efisiensi proses verifikasi, dll., untuk memastikan memenuhi kebutuhan kinerja.

7. Mekanisme toleransi kesalahan dan pemulihan

Strategi toleransi kesalahan dan pemulihan untuk proyek audit yang menghadapi situasi tak terduga, memastikan sistem dapat secara otomatis pulih dan mempertahankan operasi normal dalam kemungkinan.

8. Kualitas kode

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

Pentingnya Layanan Keamanan

Layanan keamanan profesional sangat penting untuk proyek ZKP. Layanan keamanan yang komprehensif harus mencakup:

• Audit logika pengkodean kontrak pintar dan sirkuit
• Verifikasi kebenaran pembangkitan kondisi batas dan saksi
• Pengujian saksi logika kustom
• Fuzz testing untuk kode Sequencer/Prover dan kontrak verifikasi
• Entitas node dan perlindungan data
• Pemantauan keamanan on-chain dan peringatan risiko
• Manajemen aset, risiko, ancaman, dan respons di tingkat server

Kesimpulan

Aplikasi ZKP dalam Blockchain memiliki prospek yang luas, tetapi keamanan tidak boleh diabaikan. Untuk berbagai jenis proyek ZKP, fokus keamanan masing-masing berbeda, tetapi memastikan ketepatan, keandalan, dan sifat zero-knowledge adalah tugas utama yang selalu perlu diutamakan. Hanya dengan membangun sistem perlindungan keamanan yang komprehensif, keuntungan ZKP dapat dimaksimalkan, mendorong perkembangan sehat teknologi blockchain.