La technologie ZK a été largement utilisée à des fins de confidentialité et de mise à l'échelle. Pourtant, une nouvelle vague de projets tire parti des fonctionnalités de cette solution cryptographique pour résoudre l'un des problèmes les plus convaincants de l'industrie de la blockchain : les ponts inter-chaînes.
L'une des raisons de l'adoption de ZK pour le pontage est sa nature cryptographique sans confiance, qui corrige l'une des faiblesses des solutions de pontage centralisées qui sont au centre des piratages massifs en 2022.
Problèmes de pont
**Le pont inter-chaînes actuel est confronté à deux problèmes importants : l'évolutivité et la sécurité. **Étant donné que les ponts doivent suivre l'état des deux chaînes, ils nécessitent une puissance de calcul et une capacité de stockage importantes. Pour éviter cette surcharge, de nombreux ponts sont passés à une approche basée sur un comité, où un petit ensemble de validateurs (ou même simplement des détenteurs de plusieurs signatures) signent des transferts d'état et deviennent ainsi vulnérables.
Plus de 1,6 milliard de dollars de pertes d'actifs dues aux vulnérabilités des attaques de pont en 2022. Mais ce nombre peut être interprété de deux manières. D'une part, le trafic de transit sur le pont indique que la demande d'interopérabilité du marché augmente. D'un autre côté, une pièce aussi importante du puzzle représente l'un des maillons les plus faibles de l'écosystème plus large de la blockchain. Les trois principaux domaines de préoccupation en matière de sécurité sont les bogues dans le code, les angles morts dans l'architecture (comme le manque de sécurité intégrée) et les prises de contrôle par le comité/validateur.
Un piratage massif en 2022 stimule le développement du pont ZK
Cela a conduit les développeurs à explorer des solutions alternatives, en particulier celles qui reposent sur la cryptographie. L'utilisation des propriétés inhérentes aux zk-SNARK supprime le besoin d'un modèle de comité tout en permettant au réseau d'évoluer.
****Comment joue ZK ? ****
Pour vérifier l'état d'une blockchain (la chaîne source) sur une autre blockchain (la chaîne cible) sans sécurité partagée, vous pouvez utiliser un client léger sur chaîne pour la chaîne source exécutée sur la chaîne cible. Un client léger ou un nœud léger est un logiciel qui se connecte à un nœud complet pour interagir avec la blockchain.
Cela vous permet de vérifier le consensus de la chaîne source dans l'environnement d'exécution de la chaîne cible sans nécessiter d'hypothèses de confiance supplémentaires au-delà de ce qui est requis pour le consensus de chaque chaîne. La chaîne cible disposera alors d'informations sur la chaîne source incorporées dans son propre consensus.
Voici une explication simple du fonctionnement du pont ZK
En utilisant des systèmes de preuve à connaissance nulle, en particulier la propriété "succincte" des SNARK, il est désormais possible d'effectuer efficacement ce processus de vérification à l'aide de clients légers en chaîne. Il est également possible de vérifier les transitions d'état et le consensus sur la chaîne pour une sécurité maximale, similaire à l'exécution d'un nœud complet.
Nous avons identifié au moins quatre projets travaillant sur des solutions de pont ZK dans différents écosystèmes et stades de développement.
Succinct Labs a développé un système qui permet une connexion à confiance minimisée entre Gnosis et Ethereum 2.0, une blockchain consensuelle de preuve de participation. Le système utilise SNARKS pour vérifier efficacement la validité des preuves consensuelles sur la chaîne Gnosis.
Le réseau Ethereum 2.0 dispose d'un comité de 512 validateurs, sélectionnés au hasard toutes les 27 heures, chargés de signer chaque en-tête de bloc pendant cette période. L'état du réseau Ethereum est considéré comme valide si au moins 2/3 des validateurs ont signé un en-tête de bloc donné. Le processus de vérification de la validité de l'état du réseau implique de stocker et de vérifier les clés publiques 512 BLS du vérificateur, et de présenter leurs signatures et en-têtes de bloc et la preuve Merkle du vérificateur.
Ce processus est coûteux en calcul, donc les clients légers utilisent SNARK pour créer une preuve de taille constante qui peut être efficacement vérifiée sur la chaîne Gnosis. Les preuves sont créées à l'aide d'un calcul hors chaîne, ce qui implique de créer des circuits pour vérifier les validateurs et leurs signatures, puis de générer des preuves SNARK. La preuve et l'en-tête de bloc sont ensuite soumis à un contrat intelligent sur la chaîne Gnosis, qui effectue la vérification. L'utilisation de SNARK aide à réduire la surcharge de stockage et la complexité des circuits, et réduit les hypothèses de confiance. Cependant, cette approche est spécifique au protocole de consensus Ethereum 2.0 et à l'EVM, il peut donc être plus facile de généraliser à d'autres chaînes.
Electron Labs tente de créer une connexion entre l'écosystème Cosmos SDK (un cadre pour la création d'applications blockchain spécifiques) et Ethereum. Plus précisément, zkIBC cherche à émuler le protocole de communication sans confiance utilisé par la chaîne souveraine Cosmos, appelé Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), et à l'étendre à Ethereum.
Cependant, l'utilisation d'un client léger du SDK Cosmos sur Ethereum pose certains défis. Le client léger Tendermint utilisé dans le SDK Cosmos s'exécute sur la courbe Ed25519, qui n'est pas prise en charge nativement par la blockchain Ethereum. Cela rend coûteux et inefficace la vérification des signatures Ed25519 sur la courbe Ethereum BN254. Electron Labs prévoit de résoudre ce problème en créant un système basé sur zkSNARK qui peut générer des preuves de validité de signature hors chaîne et ne vérifier que les preuves sur la chaîne Ethereum.
Cette approche vérifie efficacement et à moindre coût les signatures Ed25519 du SDK Cosmos sur la blockchain Ethereum sans introduire de nouvelles hypothèses de confiance. L'un des problèmes de cette approche est la latence, car le processus de génération de preuves doit suivre le taux de production de blocs élevé du SDK Cosmos. Electron Labs prévoit de résoudre ce problème en utilisant plusieurs machines pour générer des preuves en parallèle et en les combinant en une seule preuve zkSNARK.
zkBridge est un framework qui permet la création d'applications capables de communiquer entre différents réseaux blockchain. Il utilise des nœuds relais et un système de contrat intelligent pour faciliter la communication. La principale différence entre zkBridge et d'autres approches dirigées par l'industrie est qu'il ne nécessite que la présence d'un nœud honnête dans le réseau de relais, et il suppose que les zkSNARK sont fiables.
zkBridge utilise deVirgo, une version parallèle du système de preuve zkSNARK de Virgo, qui a une taille de preuve plus petite et ne nécessite pas de configuration de confiance. Il s'appuie sur un protocole appelé GKR et un schéma d'engagement polynomial pour générer des preuves de circuits qui vérifient plusieurs signatures. La preuve deVirgo est ensuite compressée à l'aide du prouveur Groth16 et vérifiée par le contrat de mise à jour sur la blockchain cible. Dans l'ensemble, cette combinaison de systèmes de preuve permet une communication inter-chaîne efficace dans zkBridge sans hypothèses de confiance externes.
****=néant ; Accessibilité de base aux données non fiables ****
La gestion des données critiques, comme le pontage, nécessite souvent une réplication complète des données dans un environnement de confiance sous contrôle total. Mais si cela n'est pas possible ou coûte trop cher à fournir, les organisations peuvent se tourner vers des fournisseurs de données fiables, tels qu'AWS ou Infura, pour accéder aux données dont elles ont besoin.
Mais comme nous l'avons mentionné dans l'introduction de cet article, faire confiance aux fournisseurs de données peut entraîner des problèmes de censure ou de violation de données.
Voici la solution de gestion de données sans confiance de nil;. Cette solution permet un pontage sans confiance en utilisant des preuves d'état et de requête basées sur le système "DROP DATABASE*". Dans ce cas, le protocole peut utiliser les données extraites du protocole et la preuve d'exactitude SNARK pour transférer les données de différentes bases de données de protocole entre elles.
en conclusion
Comme l'espace de pontage ZK en est encore à ses balbutiements, nous nous attendons à une croissance exponentielle des percées de la recherche, des implémentations intelligentes et de l'adoption d'applications inter-chaînes dans les années à venir. Puisque nous savons que le besoin d'interopérabilité est croissant, nous pouvons nous attendre au développement de technologies de pontage plus sécurisées et évolutives, qui à leur tour pourraient favoriser le développement de la technologie ZK.
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Comment résoudre le problème du pont croisé? Introduction de 4 nouveaux projets de pont ZK
Auteur : zkvalidator ; Compilateur : Kate, Marsbit
La technologie ZK a été largement utilisée à des fins de confidentialité et de mise à l'échelle. Pourtant, une nouvelle vague de projets tire parti des fonctionnalités de cette solution cryptographique pour résoudre l'un des problèmes les plus convaincants de l'industrie de la blockchain : les ponts inter-chaînes.
L'une des raisons de l'adoption de ZK pour le pontage est sa nature cryptographique sans confiance, qui corrige l'une des faiblesses des solutions de pontage centralisées qui sont au centre des piratages massifs en 2022.
Problèmes de pont
**Le pont inter-chaînes actuel est confronté à deux problèmes importants : l'évolutivité et la sécurité. **Étant donné que les ponts doivent suivre l'état des deux chaînes, ils nécessitent une puissance de calcul et une capacité de stockage importantes. Pour éviter cette surcharge, de nombreux ponts sont passés à une approche basée sur un comité, où un petit ensemble de validateurs (ou même simplement des détenteurs de plusieurs signatures) signent des transferts d'état et deviennent ainsi vulnérables.
Plus de 1,6 milliard de dollars de pertes d'actifs dues aux vulnérabilités des attaques de pont en 2022. Mais ce nombre peut être interprété de deux manières. D'une part, le trafic de transit sur le pont indique que la demande d'interopérabilité du marché augmente. D'un autre côté, une pièce aussi importante du puzzle représente l'un des maillons les plus faibles de l'écosystème plus large de la blockchain. Les trois principaux domaines de préoccupation en matière de sécurité sont les bogues dans le code, les angles morts dans l'architecture (comme le manque de sécurité intégrée) et les prises de contrôle par le comité/validateur.
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Un piratage massif en 2022 stimule le développement du pont ZK
Cela a conduit les développeurs à explorer des solutions alternatives, en particulier celles qui reposent sur la cryptographie. L'utilisation des propriétés inhérentes aux zk-SNARK supprime le besoin d'un modèle de comité tout en permettant au réseau d'évoluer.
****Comment joue ZK ? ****
Pour vérifier l'état d'une blockchain (la chaîne source) sur une autre blockchain (la chaîne cible) sans sécurité partagée, vous pouvez utiliser un client léger sur chaîne pour la chaîne source exécutée sur la chaîne cible. Un client léger ou un nœud léger est un logiciel qui se connecte à un nœud complet pour interagir avec la blockchain.
Cela vous permet de vérifier le consensus de la chaîne source dans l'environnement d'exécution de la chaîne cible sans nécessiter d'hypothèses de confiance supplémentaires au-delà de ce qui est requis pour le consensus de chaque chaîne. La chaîne cible disposera alors d'informations sur la chaîne source incorporées dans son propre consensus.
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Voici une explication simple du fonctionnement du pont ZK
En utilisant des systèmes de preuve à connaissance nulle, en particulier la propriété "succincte" des SNARK, il est désormais possible d'effectuer efficacement ce processus de vérification à l'aide de clients légers en chaîne. Il est également possible de vérifier les transitions d'état et le consensus sur la chaîne pour une sécurité maximale, similaire à l'exécution d'un nœud complet.
Nous avons identifié au moins quatre projets travaillant sur des solutions de pont ZK dans différents écosystèmes et stades de développement.
Laboratoires succincts
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Succinct Labs a développé un système qui permet une connexion à confiance minimisée entre Gnosis et Ethereum 2.0, une blockchain consensuelle de preuve de participation. Le système utilise SNARKS pour vérifier efficacement la validité des preuves consensuelles sur la chaîne Gnosis.
Le réseau Ethereum 2.0 dispose d'un comité de 512 validateurs, sélectionnés au hasard toutes les 27 heures, chargés de signer chaque en-tête de bloc pendant cette période. L'état du réseau Ethereum est considéré comme valide si au moins 2/3 des validateurs ont signé un en-tête de bloc donné. Le processus de vérification de la validité de l'état du réseau implique de stocker et de vérifier les clés publiques 512 BLS du vérificateur, et de présenter leurs signatures et en-têtes de bloc et la preuve Merkle du vérificateur.
Ce processus est coûteux en calcul, donc les clients légers utilisent SNARK pour créer une preuve de taille constante qui peut être efficacement vérifiée sur la chaîne Gnosis. Les preuves sont créées à l'aide d'un calcul hors chaîne, ce qui implique de créer des circuits pour vérifier les validateurs et leurs signatures, puis de générer des preuves SNARK. La preuve et l'en-tête de bloc sont ensuite soumis à un contrat intelligent sur la chaîne Gnosis, qui effectue la vérification. L'utilisation de SNARK aide à réduire la surcharge de stockage et la complexité des circuits, et réduit les hypothèses de confiance. Cependant, cette approche est spécifique au protocole de consensus Ethereum 2.0 et à l'EVM, il peut donc être plus facile de généraliser à d'autres chaînes.
zkIBC développé par Electron Labs
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Electron Labs tente de créer une connexion entre l'écosystème Cosmos SDK (un cadre pour la création d'applications blockchain spécifiques) et Ethereum. Plus précisément, zkIBC cherche à émuler le protocole de communication sans confiance utilisé par la chaîne souveraine Cosmos, appelé Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), et à l'étendre à Ethereum.
Cependant, l'utilisation d'un client léger du SDK Cosmos sur Ethereum pose certains défis. Le client léger Tendermint utilisé dans le SDK Cosmos s'exécute sur la courbe Ed25519, qui n'est pas prise en charge nativement par la blockchain Ethereum. Cela rend coûteux et inefficace la vérification des signatures Ed25519 sur la courbe Ethereum BN254. Electron Labs prévoit de résoudre ce problème en créant un système basé sur zkSNARK qui peut générer des preuves de validité de signature hors chaîne et ne vérifier que les preuves sur la chaîne Ethereum.
Cette approche vérifie efficacement et à moindre coût les signatures Ed25519 du SDK Cosmos sur la blockchain Ethereum sans introduire de nouvelles hypothèses de confiance. L'un des problèmes de cette approche est la latence, car le processus de génération de preuves doit suivre le taux de production de blocs élevé du SDK Cosmos. Electron Labs prévoit de résoudre ce problème en utilisant plusieurs machines pour générer des preuves en parallèle et en les combinant en une seule preuve zkSNARK.
zkBridgeConçu par BerkleyRDI
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-e2df0e1e8a-dd1a6f-7649e1)
zkBridge est un framework qui permet la création d'applications capables de communiquer entre différents réseaux blockchain. Il utilise des nœuds relais et un système de contrat intelligent pour faciliter la communication. La principale différence entre zkBridge et d'autres approches dirigées par l'industrie est qu'il ne nécessite que la présence d'un nœud honnête dans le réseau de relais, et il suppose que les zkSNARK sont fiables.
zkBridge utilise deVirgo, une version parallèle du système de preuve zkSNARK de Virgo, qui a une taille de preuve plus petite et ne nécessite pas de configuration de confiance. Il s'appuie sur un protocole appelé GKR et un schéma d'engagement polynomial pour générer des preuves de circuits qui vérifient plusieurs signatures. La preuve deVirgo est ensuite compressée à l'aide du prouveur Groth16 et vérifiée par le contrat de mise à jour sur la blockchain cible. Dans l'ensemble, cette combinaison de systèmes de preuve permet une communication inter-chaîne efficace dans zkBridge sans hypothèses de confiance externes.
****=néant ; Accessibilité de base aux données non fiables ****
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-c3a756c16c-dd1a6f-7649e1)
La gestion des données critiques, comme le pontage, nécessite souvent une réplication complète des données dans un environnement de confiance sous contrôle total. Mais si cela n'est pas possible ou coûte trop cher à fournir, les organisations peuvent se tourner vers des fournisseurs de données fiables, tels qu'AWS ou Infura, pour accéder aux données dont elles ont besoin.
Mais comme nous l'avons mentionné dans l'introduction de cet article, faire confiance aux fournisseurs de données peut entraîner des problèmes de censure ou de violation de données.
Voici la solution de gestion de données sans confiance de nil;. Cette solution permet un pontage sans confiance en utilisant des preuves d'état et de requête basées sur le système "DROP DATABASE*". Dans ce cas, le protocole peut utiliser les données extraites du protocole et la preuve d'exactitude SNARK pour transférer les données de différentes bases de données de protocole entre elles.
en conclusion
Comme l'espace de pontage ZK en est encore à ses balbutiements, nous nous attendons à une croissance exponentielle des percées de la recherche, des implémentations intelligentes et de l'adoption d'applications inter-chaînes dans les années à venir. Puisque nous savons que le besoin d'interopérabilité est croissant, nous pouvons nous attendre au développement de technologies de pontage plus sécurisées et évolutives, qui à leur tour pourraient favoriser le développement de la technologie ZK.