مناقشة أمان zk-SNARKs في مجال البلوكتشين

تُعتبر zk-SNARKs (إثباتات المعرفة الصفرية) تقنية تشفير متقدمة تُستخدم على نطاق واسع في مجال البلوكتشين. مع تزايد عدد بروتوكولات Layer 2 وسلاسل الكتل الخاصة التي تختار البناء على zk-SNARKs، بالإضافة إلى مشاريع العملات المجهولة المبنية على zk-SNARKs، فإن دمج البلوكتشين مع zk-SNARKs يُنتج تحديات أمان جديدة. ستتناول هذه المقالة من منظور أمني، الثغرات المحتملة التي قد تظهر أثناء دمج zk-SNARKs مع البلوكتشين، لتقديم مرجع لخدمات الأمان للمشاريع ذات الصلة.

الخصائص الأساسية لـ ZKP

قبل تحليل أمان نظام ZKP، نحتاج إلى فهم ميزاته الأساسية الثلاث: الاكتمال، والموثوقية، والخصوصية.

1. الشمولية: بالنسبة للبيانات الحقيقية، يمكن للمدعي أن يثبت بنجاح للمحقق صحة ذلك.
2. الموثوقية: لا يمكن للمُثبت الخبيث خداع المُصادقين بشأن البيانات الخاطئة.
3. الخصوصية: خلال عملية التحقق، لن يحصل المحقق على أي معلومات من المثبت حول البيانات نفسها.

هذه الخصائص الثلاثة هي مفتاح لضمان أمان وفعالية نظام ZKP. إذا لم يتم تلبية أي من هذه الخصائص، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل أمان خطيرة مثل رفض الخدمة، تجاوز الصلاحيات أو تسرب البيانات.

نقاط الاهتمام الأمنية لمشاريع zk-SNARKs

1. zk-SNARKs الدائرة

دائرة ZKP هي جوهر النظام بأكمله، ويجب التركيز على الجوانب التالية:

• تصميم الدوائر: تأكد من صحة المنطق، وتجنب الأخطاء التي تؤثر على zk-SNARKs أو الكمال أو الموثوقية.
• تنفيذ بدائي علم التشفير: تنفيذ صحيح لدالة التجزئة، خوارزميات التشفير، وغيرها من مكونات علم التشفير الأساسية.
• ضمان العشوائية: ضمان أن عملية توليد الأرقام العشوائية آمنة وموثوقة.

2. أمان العقود الذكية

بالنسبة لمشاريع العملات الرقمية الخاصة التي تعمل على Layer 2 أو من خلال العقود الذكية، فإن أمان العقود أمر بالغ الأهمية. بالإضافة إلى الثغرات الشائعة مثل إعادة الإدخال، الحقن، والتجاوز، يجب إيلاء اهتمام خاص لأمان التحقق من رسائل السلاسل المتعددة والتحقق من الإثبات.

3. قابلية البيانات

تأكد من أن البيانات خارج السلسلة يمكن الوصول إليها والتحقق منها بأمان وفعالية عند الحاجة. التركيز على أمان تخزين البيانات وآليات التحقق وعملية النقل. النظر في استخدام إثبات توفر البيانات، وتعزيز حماية المضيف ومراقبة حالة البيانات.

4. آلية التحفيز الاقتصادي

تقييم آلية التحفيز في المشروع، لضمان قدرتها على تحفيز جميع الأطراف المعنية للحفاظ على أمان النظام واستقراره. التركيز على تصميم نموذج التحفيز، توزيع المكافآت وآليات العقاب.

5. حماية الخصوصية

بالنسبة للمشاريع التي تتعلق بحماية الخصوصية، يجب تدقيق تنفيذ خطة الخصوصية الخاصة بها. تأكد من أن بيانات المستخدم محمية بشكل كافٍ أثناء النقل والتخزين والتحقق، مع الحفاظ على قابلية استخدام النظام وموثوقيته.

6. تحسين الأداء

تقييم استراتيجيات تحسين أداء المشروع، بما في ذلك سرعة معالجة المعاملات وكفاءة عملية التحقق. تدقيق تدابير التحسين في تنفيذ الكود، لضمان أن المشروع يمكنه تلبية متطلبات الأداء.

7. آلية التحمل والاستعادة

استراتيجيات التحمل والتعافي لمشاريع التدقيق عند مواجهة حالات غير متوقعة (مثل أعطال الشبكة، الهجمات الخبيثة، إلخ). التأكد من أن النظام يمكنه العودة تلقائيًا إلى العمل والحفاظ على التشغيل العادي في الحالات الممكنة.

8. جودة الشيفرة

تقييم الجودة العامة لشفرة المشروع، مع التركيز على قابليتها للقراءة والصيانة والموثوقية. تقييم ما إذا كانت هناك ممارسات برمجة غير معيارية أو شفرة زائدة أو أخطاء محتملة.

خدمات الأمان لمشاريع zk-SNARKs

توفير حماية شاملة لمشاريع zk-SNARKs يمكن أن يتم من عدة جوانب:

1. تدقيق الدوائر: استخدام الطرق اليدوية والأوتوماتيكية لتدقيق صحة قيود الشروط وتوليد الشهادات، مع التركيز بشكل خاص على ثغرات حساب القيود المفقودة.

2. تدقيق الكود: إجراء تدقيق شامل لكود Sequencer/Prover والعقد الذكي للتحقق، بما في ذلك اختبارات Fuzz واختبارات الأمان.

3. أمان العقد: توفير القدرة على حماية كيان العقد وبيانات العقد.

4. المراقبة في الوقت الحقيقي: نشر نظام مراقبة وحماية الأمان على البلوكتشين لتحقيق الإدراك والتنبيه الفوري لمخاطر الهجوم.

5. أمن الخادم: استخدام منتجات حماية أمن الخادم التي تتمتع بقدرات CWPP و ASA لضمان تشغيل الخادم بشكل آمن وموثوق.

ملخص

تتعلق أمان مشاريع ZKP بمستويات متعددة، ويجب إجراء تقييمات أمنية مستهدفة بناءً على نوع المشروع (Layer 2، عملات الخصوصية، الشبكة العامة، إلخ). بغض النظر عن نوع المشروع، يجب ضمان خصائص ZKP الثلاث الأساسية: الاكتمال، والموثوقية، والخصوصية بشكل كامل. فقط من خلال تدقيق أمني شامل ومراقبة أمنية مستمرة، يمكن تقليل المخاطر الأمنية التي تواجه مشاريع ZKP إلى الحد الأدنى.