Análise da tecnologia zkTLS: uma nova solução para quebrar as ilhas de dados do Web3

Recentemente, durante o processo de design de produtos, encontrei uma nova pilha de tecnologia - zkTLS. Após pesquisa, organizei e compartilhei minhas aprendizagens.

zkTLS é uma nova tecnologia que combina provas de conhecimento zero (ZKP) e TLS (Protocolo de Segurança de Camada de Transporte). No campo do Web3, é principalmente utilizada em ambientes de máquinas virtuais on-chain, permitindo a verificação da autenticidade dos dados HTTPS off-chain sem a necessidade de confiar em terceiros. A autenticidade aqui envolve três aspectos: a fonte de dados realmente provém de um recurso HTTPS, os dados retornados não foram adulterados, e a atualidade dos dados pode ser garantida. Através deste mecanismo de implementação criptográfica, os contratos inteligentes on-chain obtêm a capacidade de acessar de forma confiável os recursos HTTPS do Web2 off-chain, quebrando assim as ilhas de dados.

Visão geral do protocolo TLS

TLS (Transport Layer Security) é utilizado para fornecer criptografia, autenticação e integridade dos dados nas comunicações de rede, garantindo a transmissão segura de dados entre o cliente e o servidor. O protocolo HTTPS é baseado no protocolo HTTP e utiliza o protocolo TLS para garantir a privacidade e integridade da transmissão de informações, além de tornar a autenticidade do servidor verificável.

O protocolo TLS resolve principalmente os seguintes problemas:

1. Comunicação criptografada: usar criptografia simétrica para proteger os dados e prevenir escuta.
2. Autenticação de identidade: Verificar a identidade do servidor através de certificados digitais emitidos por terceiros, prevenindo ataques de intermediários.
3. Integridade dos dados: Use HMAC ou AEAD para garantir que os dados não foram alterados.

O processo de troca de dados do protocolo HTTPS é dividido em duas fases: a fase de handshake e a fase de transmissão de dados, que inclui quatro etapas específicas:

1. O cliente envia ClientHello
2. O servidor envia ServerHello
3. Verificação do servidor pelo cliente
4. Começar a comunicação criptografada

O dilema do acesso a dados no Web3

No desenvolvimento de aplicações Web3, os contratos inteligentes em cadeia enfrentam dificuldades ao acessar dados fora da cadeia. Para garantir a segurança do mecanismo de consenso, a máquina virtual em cadeia não permite a chamada de dados externos. Para resolver esse problema, surgiu uma série de projetos de oráculos, como Chainlink e Pyth. Estes projetos utilizam um mecanismo de consenso PoS para garantir a disponibilidade dos dados retransmitidos.

No entanto, a solução de aquisição de dados baseada em Oracle apresenta dois problemas principais:

1. Custo muito alto: A segurança do mecanismo de consenso PoS é construída com base na quantidade de fundos em staking, e os custos de manutenção são elevados.
2. Eficiência muito baixa: O consenso do mecanismo PoS requer um certo tempo, causando a latência dos dados na cadeia.

Solução zkTLS

A tecnologia zkTLS, ao introduzir o algoritmo ZKP de prova de conhecimento zero, permite que contratos inteligentes na blockchain verifiquem diretamente como terceiros os dados fornecidos por um determinado nó, garantindo que os dados provenham de um recurso HTTPS específico e que não tenham sido alterados. Este método evita os altos custos de utilização dos oráculos tradicionais devido aos algoritmos de consenso.

As principais vantagens do zkTLS residem na redução do custo de viabilização de recursos HTTPS do Web2. Isso gerou muitas novas demandas, como a redução do preço de aquisição on-chain de ativos de cauda longa, a utilização de sites de autoridade do Web2 para KYC on-chain, a otimização do design da arquitetura técnica de DID e jogos Web3, entre outros.

Para enfrentar o impacto do zkTLS, projetos de oráculos existentes como Chainlink e Pyth estão ativamente pesquisando direções relacionadas e explorando novos modelos de negócios, como a transição de cobrança por tempo para cobrança por uso, Compute as a service, entre outros.

Conclusão

A tecnologia zkTLS traz novas possibilidades para o desenvolvimento de aplicações Web3. Ao projetar produtos, prestar atenção às dinâmicas de desenvolvimento do zkTLS e integrar adequadamente esta pilha tecnológica pode levar a novas direções em inovação de negócios e arquitetura técnica. No entanto, assim como a maioria dos projetos ZK, o principal desafio enfrentado pelo zkTLS ainda é como reduzir os custos computacionais, tornando-o valioso comercialmente.