zk-SNARKs dans le domaine de la Blockchain : une exploration de la sécurité

zk-SNARKs(ZKP) en tant que technologie cryptographique avancée, est de plus en plus adoptée par de nombreux projets Blockchain. Cependant, avec l'expansion de son champ d'application, les problèmes de sécurité liés à l'intégration de ZKP et de Blockchain deviennent de plus en plus évidents. Cet article analysera, du point de vue de la sécurité, les risques potentiels auxquels ZKP pourrait faire face dans le domaine de la Blockchain, afin de fournir des références pour la protection de la sécurité des projets concernés.

Les caractéristiques clés des zk-SNARKs

Un système zk-SNARKs complet doit répondre simultanément à trois caractéristiques clés :

1. Complétude : Pour une affirmation réelle, le prouveur peut toujours réussir à prouver sa validité au vérificateur.

2. Fiabilité : En ce qui concerne les déclarations erronées, les prouveurs malveillants ne peuvent pas tromper les vérificateurs.

3. Propriété de zero-knowledge : Au cours du processus de vérification, le vérificateur ne recevra aucune information de la part du prouveur sur les données d'origine.

Ces trois caractéristiques sont les pierres angulaires garantissant la sécurité et l'efficacité des systèmes ZKP. Si l'une de ces caractéristiques est compromise, cela peut entraîner des vulnérabilités graves dans le système. Par exemple, un manque de complétude peut provoquer des refus de service ; un manque de fiabilité peut être exploité par des attaquants pour falsifier des preuves ; un manque de confidentialité peut entraîner la divulgation d'informations sensibles. Par conséquent, lors de l'évaluation de la sécurité, il est essentiel de s'assurer que ces trois caractéristiques sont pleinement satisfaites.

Points de sécurité des projets Blockchain ZKP

Pour les projets de Blockchain utilisant la technologie ZKP, il est particulièrement important de prêter attention aux aspects suivants :

1. zk-SNARKs circuit

Le circuit ZKP est le cœur de tout le système, et sa sécurité influence directement la fiabilité du projet. Les principaux points d'attention comprennent :

• Conception de circuits : éviter les erreurs logiques qui pourraient compromettre les propriétés de sécurité.
• Implémentation des primitives cryptographiques : garantir la bonne mise en œuvre des composants de base tels que les fonctions de hachage et les algorithmes de cryptage.
• Garantie de randomisation : assurer la sécurité et la randomisation du générateur de nombres aléatoires.

2. Sécurité des contrats intelligents

Pour les projets de cryptomonnaies axés sur la confidentialité basés sur Layer 2 ou les contrats intelligents, la sécurité des contrats est cruciale. En plus des vulnérabilités courantes telles que les réentrées et les injections, la validation des messages inter-chaînes et les étapes de validation des preuves nécessitent une attention particulière pour éviter l'échec de la fiabilité.

3. Disponibilité des données

Assurez-vous que les données hors chaîne peuvent être accessibles et vérifiées de manière sécurisée et efficace. Mettez l'accent sur la sécurité du stockage des données, des mécanismes de vérification et du processus de transmission. En même temps, renforcer la protection de l'hôte et la surveillance de l'état des données est également un moyen important d'assurer la disponibilité des données.

4. Mécanisme d'incitation économique

Évaluer la conception du modèle d'incitation du projet, la répartition des récompenses et le mécanisme de sanction, afin de garantir que toutes les parties prenantes aient suffisamment de motivation pour maintenir la sécurité et le bon fonctionnement du système.

5. Protection de la vie privée

La mise en œuvre d'un plan de protection de la vie privée pour les projets d'audit garantit que les données des utilisateurs sont pleinement protégées tout au long du processus. Il est possible d'analyser le flux de communication du protocole pour déduire s'il existe un risque de fuite de la vie privée des prouveurs.

6. Optimisation des performances

Évaluer les stratégies d'optimisation des performances du projet, y compris la vitesse de traitement des transactions, l'efficacité du processus de validation, etc., pour garantir qu'elles répondent aux besoins d'application réels.

7. Mécanismes de tolérance aux pannes et de récupération

Stratégies de réponse du système d'examen face aux défaillances réseau, aux attaques malveillantes et autres situations imprévues, garantissant une restauration rapide du fonctionnement normal.

8. Qualité du code

Auditer complètement le code du projet, en mettant l'accent sur la lisibilité, la maintenabilité et la robustesse, et en identifiant les erreurs potentielles et les pratiques de programmation non conformes.

Mesures de protection sécuritaire

Pour garantir pleinement la sécurité des projets Blockchain ZKP, les mesures suivantes peuvent être prises :

1. Audit de code complet : Audit manuel et automatisé des contrats intelligents, de la logique de codage des circuits, etc.

2. Test de logique personnalisée : simuler plusieurs scénarios d'attaque en assemblant manuellement des témoins pour la logique clé.

3. Test de Fuzz : effectuer des tests de fuzz sur le code Sequencer/Prover et le contrat de vérification.

4. Surveillance en temps réel : Déployer un système de surveillance de sécurité sur la chaîne pour réaliser des alertes de risque et des blocages d'attaques.

5. Protection de la sécurité des hôtes : Utilisation de produits de sécurité des hôtes dotés de capacités CWPP et ASA pour garantir le bon fonctionnement sécurisé des serveurs.

Conclusion

La technologie ZKP a un potentiel d'application vaste dans le domaine de la Blockchain, mais sa sécurité ne doit pas être négligée. Les porteurs de projets doivent élaborer des stratégies de sécurité ciblées en fonction des scénarios d'application spécifiques, afin d'assurer la protection adéquate des trois caractéristiques fondamentales du ZKP. De plus, des audits de sécurité continus et une surveillance en temps réel sont également essentiels pour maintenir le bon fonctionnement à long terme des projets. Ce n'est qu'en intégrant la conscience de la sécurité tout au long du cycle de vie du projet que l'on peut réellement exploiter le potentiel considérable de la technologie ZKP dans le domaine de la Blockchain.