zkTLS Technology: A New Solution to Break Web3 Data Silos

Recentemente, durante o processo de design de produtos, entrei em contato com uma nova pilha de tecnologias – zkTLS. Esta é uma tecnologia inovadora que combina provas de conhecimento zero (ZKP) e o protocolo de segurança de camada de transporte (TLS), tendo uma importante perspectiva de aplicação no domínio do Web3. O zkTLS é principalmente utilizado em ambientes de máquinas virtuais em cadeia, permitindo verificar a autenticidade dos dados HTTPS fora da cadeia sem depender de terceiros, incluindo a fonte dos dados, a integridade dos dados e a temporalidade. Este mecanismo de implementação criptográfica permite que contratos inteligentes acessem de forma confiável recursos HTTPS do Web2 fora da cadeia, quebrando assim as ilhas de dados.

Visão Geral do Protocolo TLS

Para entender profundamente o valor do zkTLS, precisamos primeiro entender o protocolo TLS. O TLS é usado para garantir a criptografia, autenticação e integridade dos dados na comunicação pela rede, assegurando a transmissão segura de dados entre o cliente e o servidor. O HTTPS é, na verdade, uma comunicação segura que utiliza o protocolo TLS sobre o HTTP.

O protocolo TLS resolve principalmente os seguintes problemas:

1. Comunicação criptografada: usar criptografia simétrica para evitar que os dados sejam interceptados.
2. Autenticação: Verificação da identidade do servidor através de certificados digitais, para prevenir ataques de intermediários.
3. Integridade dos dados: use HMAC ou AEAD para garantir que os dados não foram adulterados.

O processo de comunicação TLS é dividido em duas fases: a fase de handshake e a fase de transferência de dados. A fase de handshake envolve passos como o cliente enviar ClientHello, o servidor enviar ServerHello, o cliente validar o servidor, entre outros, até que ambas as partes negociem a chave de sessão. A fase de transferência de dados utiliza essa chave para comunicação criptografada.

O dilema de acesso a dados no Web3

Embora o TLS seja amplamente utilizado na Web2, ele tem causado confusão no desenvolvimento da Web3. Os contratos inteligentes on-chain não conseguem acessar diretamente dados externos, a fim de garantir a rastreabilidade dos dados e a segurança dos mecanismos de consenso. Para resolver esse problema, surgiram projetos de oráculos como Chainlink e Pyth, que atuam como pontes de retransmissão entre dados on-chain e off-chain. Esses oráculos geralmente utilizam mecanismos de consenso PoS para garantir a disponibilidade dos dados.

No entanto, existem dois problemas principais com o esquema de obtenção de dados baseado em oráculos:

1. Alto custo: O mecanismo de consenso PoS requer uma grande quantidade de fundos em stake, e a redundância na interação de dados resulta em altos custos de uso.
2. Baixa eficiência: O processo de consenso leva tempo, causando um atraso entre os dados na cadeia e os dados reais fora da cadeia.

Solução inovadora zkTLS

A tecnologia zkTLS surgiu para resolver os problemas mencionados. A sua ideia central é a introdução de algoritmos de prova de conhecimento nulo, permitindo que os contratos inteligentes na blockchain verifiquem diretamente a veracidade e integridade dos dados de recursos HTTPS fornecidos pelos nós, evitando os altos custos associados aos oráculos tradicionais devido aos algoritmos de consenso.

O zkTLS adota proteção criptográfica, substituindo a abordagem tradicional dos oráculos que garante a disponibilidade de dados com base em mecanismos de consenso. Especificamente, ele introduz provas de conhecimento zero para calcular os dados obtidos das solicitações de recursos HTTPS feitas por nós de retransmissão off-chain, informações de validação de certificados CA, provas de temporalidade e provas de integridade dos dados, gerando uma Prova. Ao mesmo tempo, mantém informações de validação e algoritmos necessários na cadeia, permitindo que contratos inteligentes verifiquem a autenticidade, a temporalidade e a confiabilidade da origem dos dados sem expor informações críticas.

Aplicações potenciais do zkTLS

A tecnologia zkTLS reduz o custo de disponibilidade de recursos HTTPS do Web2, abrindo novas possibilidades para aplicações Web3:

1. Reduzir o custo de aquisição de preços na cadeia de ativos de cauda longa
2. Utilizar websites de autoridade Web2 para realizar KYC em cadeia, otimizar o sistema DID
3. Melhorar o design da arquitetura técnica dos jogos Web3

No entanto, o zkTLS também teve um impacto nas empresas Web3 existentes, especialmente em projetos de oráculos mainstream. Para enfrentar esse desafio, gigantes da indústria como Chainlink e Pyth estão ativamente pesquisando tecnologias relacionadas e explorando novos modelos de negócios, como cobrança por uso, Compute as a service, entre outros.

Conclusão

A tecnologia zkTLS abre novas possibilidades para o mundo Web3, prometendo resolver o problema das ilhas de dados e promover uma profunda integração entre Web2 e Web3. Ao projetar produtos, prestar atenção às dinâmicas de desenvolvimento do zkTLS e integrar adequadamente este stack tecnológico pode trazer novas quebras de paradigma em inovação de negócios e arquitetura técnica. No entanto, como a maioria dos projetos ZK, o principal desafio que o zkTLS enfrenta ainda é como reduzir os custos computacionais, tornando-se viável comercialmente.