Технология ZK широко используется для обеспечения конфиденциальности и масштабирования. Тем не менее, новая волна проектов использует возможности этого криптографического решения для решения одной из самых сложных проблем индустрии блокчейнов: мостов между цепями.
Одной из причин использования ZK для моста является его ненадежный криптографический характер, который устраняет одну из слабых сторон централизованных решений для моста, которые находятся в центре массовых взломов в 2022 году.
Проблемы с мостом
** Текущий межсетевой мост сталкивается с двумя важными проблемами: масштабируемость и безопасность. **Поскольку мосты должны отслеживать состояние двух цепочек, они требуют значительной вычислительной мощности и емкости хранилища. Чтобы избежать этих накладных расходов, многие мосты перешли к подходу, основанному на комитетах, когда небольшой набор валидаторов (или даже просто держателей мультиподписей) подписывает передачу состояния и, таким образом, становится уязвимым.
Потери активов из-за уязвимостей мостовых атак в 2022 году составили более 1,6 миллиарда долларов. Но это число можно интерпретировать двояко. С одной стороны, транзитный трафик по мосту указывает на то, что рыночный спрос на интероперабельность растет. С другой стороны, такая важная часть головоломки представляет собой одно из самых слабых звеньев в более крупной экосистеме блокчейна. Тремя основными областями безопасности являются ошибки в коде, слепые зоны в архитектуре (например, отсутствие отказоустойчивости) и захват комитетом/валидатором.
Массовый взлом в 2022 году стимулирует развитие моста ZK
Это побудило разработчиков искать альтернативные решения, особенно те, которые полагаются на криптографию. Использование свойств, присущих zk-SNARK, устраняет необходимость в модели комитета, но при этом позволяет масштабировать сеть.
**** Как играет ZK? ****
Чтобы проверить состояние одной цепочки блоков (исходной цепи) в другой цепочке блоков (целевой цепи) без общей безопасности, вы можете использовать легкий клиент цепочки для исходной цепочки, работающей в целевой цепочке. Легкий клиент или легкий узел — это часть программного обеспечения, которая подключается к полному узлу для взаимодействия с блокчейном.
Это позволяет вам проверять консенсус исходной цепочки в среде исполнения целевой цепочки, не требуя дополнительных предположений о доверии сверх того, что требуется для консенсуса каждой цепочки. Затем целевая цепочка будет иметь некоторую информацию об исходной цепочке, включенную в ее собственный консенсус.
Вот простое объяснение того, как работает мост ZK.
Используя системы доказательства с нулевым разглашением, в частности «краткое» свойство SNARK, теперь можно эффективно выполнять этот процесс проверки, используя легкие клиенты в сети. Также можно проверять переходы состояний и консенсус в цепочке для максимальной безопасности, аналогично запуску полного узла.
Мы определили как минимум четыре проекта, работающих над решениями моста ZK в разных экосистемах и на разных стадиях разработки.
Succinct Labs разработала систему, которая обеспечивает минимальную степень доверия между Gnosis и Ethereum 2.0, консенсусным блокчейном с доказательством доли. Система использует SNARKS для эффективной проверки достоверности доказательств консенсуса в цепочке Gnosis.
В сети Ethereum 2.0 есть комитет из 512 валидаторов, которые выбираются случайным образом каждые 27 часов и отвечают за подпись каждого заголовка блока в течение этого времени. Состояние сети Ethereum считается действительным, если не менее 2/3 валидаторов подписали данный заголовок блока. Процесс проверки достоверности состояния сети включает в себя хранение и проверку открытых ключей 512 BLS проверяющего, а также представление их подписей и заголовков блоков, а также доказательство Меркла проверяющего.
Этот процесс требует больших вычислительных ресурсов, поэтому легкие клиенты используют SNARK для создания доказательства постоянного размера, которое можно эффективно проверить в цепочке Gnosis. Доказательства создаются с использованием вычислений вне сети, которые включают построение схем для проверки валидаторов и их подписей, а затем генерирование доказательств SNARK. Затем доказательство и заголовок блока передаются смарт-контракту в Gnosis Chain, который выполняет проверку. Использование SNARK помогает снизить нагрузку на хранилище и сложность схемы, а также снизить уровень доверия. Однако этот подход специфичен для протокола консенсуса Ethereum 2.0 и EVM, поэтому его может быть проще распространить на другие цепочки.
Electron Labs пытается создать связь между экосистемой Cosmos SDK (фреймворк для создания конкретных блокчейн-приложений) и Ethereum. В частности, zkIBC стремится эмулировать протокол связи без доверия, используемый суверенной цепочкой Cosmos, называемый протоколом межблокчейновой связи (IBC), и распространить его на Ethereum.
Однако использование легкого клиента Cosmos SDK на Ethereum сопряжено с некоторыми проблемами. Облегченный клиент Tendermint, используемый в Cosmos SDK, работает на кривой Ed25519, которая изначально не поддерживается блокчейном Ethereum. Это делает дорогостоящей и неэффективной проверку подписей Ed25519 на кривой Ethereum BN254. Electron Labs планирует решить эту проблему, создав систему на основе zkSNARK, которая может генерировать доказательства действительности подписи вне цепочки и проверять доказательства только в цепочке Ethereum.
Этот подход эффективно и дешево проверяет подписи Ed25519 Cosmos SDK в блокчейне Ethereum без введения каких-либо новых предположений о доверии. Одной из проблем с этим подходом является задержка, так как процесс генерации доказательств должен соответствовать высокой скорости производства блоков Cosmos SDK. Electron Labs планирует решить эту проблему, используя несколько машин для параллельного создания доказательств и объединяя их в одно доказательство zkSNARK.
zkBridge — это фреймворк, который позволяет создавать приложения, которые могут обмениваться данными между различными сетями блокчейнов. Он использует узлы ретрансляции и систему смарт-контрактов для облегчения связи. Основное различие между zkBridge и другими отраслевыми подходами заключается в том, что он требует наличия только одного честного узла в сети ретрансляции и предполагает надежность zkSNARK.
zkBridge использует deVirgo, параллельную версию системы подтверждения Virgo zkSNARK, которая имеет меньший размер доказательства и не требует доверенной установки. Он основан на протоколе под названием GKR и полиномиальной схеме фиксации для создания доказательств цепей, которые проверяют несколько подписей. Затем доказательство deVirgo сжимается с помощью прувера Groth16 и проверяется контрактом на обновление в целевом блокчейне. В целом, эта комбинация проверенных систем обеспечивает эффективную межсетевую связь в zkBridge без внешних предположений о доверии.
****=ноль; базовый доступ к ненадежным данным ****
Управление важными данными, например создание мостов, часто требует полной репликации данных в доверенной среде под полным контролем. Но если это невозможно или слишком дорого для предоставления, организации могут обратиться к надежным поставщикам данных, таким как AWS или Infura, для доступа к необходимым им данным.
Но, как мы упоминали во введении к этому посту, доверие к поставщикам данных может привести к цензуре или проблемам с утечкой данных.
Решение Here=nil; для управления данными, не требующее доверия. Это решение обеспечивает ненадежное соединение с помощью проверки состояния и запросов на основе системы «DROP DATABASE*». В этом случае протокол может использовать данные, полученные из протокола, и доказательство правильности SNARK для передачи данных из разных баз данных протоколов друг в друга.
в заключение
Поскольку пространство мостов ZK все еще находится в зачаточном состоянии, мы ожидаем экспоненциального роста научных достижений, интеллектуальных внедрений и внедрения межсетевых приложений в ближайшие годы. Поскольку мы знаем, что потребность в функциональной совместимости растет, мы можем ожидать разработки более безопасных и масштабируемых технологий моста, что, в свою очередь, может способствовать развитию технологии ZK.
Посмотреть Оригинал
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Как решить проблему перекрестного моста? Внедрение 4 новых проектов мостов ZK
Автор: zkvalidator Составитель: Катя, Marsbit
Технология ZK широко используется для обеспечения конфиденциальности и масштабирования. Тем не менее, новая волна проектов использует возможности этого криптографического решения для решения одной из самых сложных проблем индустрии блокчейнов: мостов между цепями.
Одной из причин использования ZK для моста является его ненадежный криптографический характер, который устраняет одну из слабых сторон централизованных решений для моста, которые находятся в центре массовых взломов в 2022 году.
Проблемы с мостом
** Текущий межсетевой мост сталкивается с двумя важными проблемами: масштабируемость и безопасность. **Поскольку мосты должны отслеживать состояние двух цепочек, они требуют значительной вычислительной мощности и емкости хранилища. Чтобы избежать этих накладных расходов, многие мосты перешли к подходу, основанному на комитетах, когда небольшой набор валидаторов (или даже просто держателей мультиподписей) подписывает передачу состояния и, таким образом, становится уязвимым.
Потери активов из-за уязвимостей мостовых атак в 2022 году составили более 1,6 миллиарда долларов. Но это число можно интерпретировать двояко. С одной стороны, транзитный трафик по мосту указывает на то, что рыночный спрос на интероперабельность растет. С другой стороны, такая важная часть головоломки представляет собой одно из самых слабых звеньев в более крупной экосистеме блокчейна. Тремя основными областями безопасности являются ошибки в коде, слепые зоны в архитектуре (например, отсутствие отказоустойчивости) и захват комитетом/валидатором.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-4c6e40347b-dd1a6f-7649e1)
Массовый взлом в 2022 году стимулирует развитие моста ZK
Это побудило разработчиков искать альтернативные решения, особенно те, которые полагаются на криптографию. Использование свойств, присущих zk-SNARK, устраняет необходимость в модели комитета, но при этом позволяет масштабировать сеть.
**** Как играет ZK? ****
Чтобы проверить состояние одной цепочки блоков (исходной цепи) в другой цепочке блоков (целевой цепи) без общей безопасности, вы можете использовать легкий клиент цепочки для исходной цепочки, работающей в целевой цепочке. Легкий клиент или легкий узел — это часть программного обеспечения, которая подключается к полному узлу для взаимодействия с блокчейном.
Это позволяет вам проверять консенсус исходной цепочки в среде исполнения целевой цепочки, не требуя дополнительных предположений о доверии сверх того, что требуется для консенсуса каждой цепочки. Затем целевая цепочка будет иметь некоторую информацию об исходной цепочке, включенную в ее собственный консенсус.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-542bfc07ee-dd1a6f-7649e1)
Вот простое объяснение того, как работает мост ZK.
Используя системы доказательства с нулевым разглашением, в частности «краткое» свойство SNARK, теперь можно эффективно выполнять этот процесс проверки, используя легкие клиенты в сети. Также можно проверять переходы состояний и консенсус в цепочке для максимальной безопасности, аналогично запуску полного узла.
Мы определили как минимум четыре проекта, работающих над решениями моста ZK в разных экосистемах и на разных стадиях разработки.
Краткие лаборатории
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-c859310236-dd1a6f-7649e1)
Succinct Labs разработала систему, которая обеспечивает минимальную степень доверия между Gnosis и Ethereum 2.0, консенсусным блокчейном с доказательством доли. Система использует SNARKS для эффективной проверки достоверности доказательств консенсуса в цепочке Gnosis.
В сети Ethereum 2.0 есть комитет из 512 валидаторов, которые выбираются случайным образом каждые 27 часов и отвечают за подпись каждого заголовка блока в течение этого времени. Состояние сети Ethereum считается действительным, если не менее 2/3 валидаторов подписали данный заголовок блока. Процесс проверки достоверности состояния сети включает в себя хранение и проверку открытых ключей 512 BLS проверяющего, а также представление их подписей и заголовков блоков, а также доказательство Меркла проверяющего.
Этот процесс требует больших вычислительных ресурсов, поэтому легкие клиенты используют SNARK для создания доказательства постоянного размера, которое можно эффективно проверить в цепочке Gnosis. Доказательства создаются с использованием вычислений вне сети, которые включают построение схем для проверки валидаторов и их подписей, а затем генерирование доказательств SNARK. Затем доказательство и заголовок блока передаются смарт-контракту в Gnosis Chain, который выполняет проверку. Использование SNARK помогает снизить нагрузку на хранилище и сложность схемы, а также снизить уровень доверия. Однако этот подход специфичен для протокола консенсуса Ethereum 2.0 и EVM, поэтому его может быть проще распространить на другие цепочки.
zkIBC, разработанный Electron Labs
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-7fb0fa2f77-dd1a6f-7649e1)
Electron Labs пытается создать связь между экосистемой Cosmos SDK (фреймворк для создания конкретных блокчейн-приложений) и Ethereum. В частности, zkIBC стремится эмулировать протокол связи без доверия, используемый суверенной цепочкой Cosmos, называемый протоколом межблокчейновой связи (IBC), и распространить его на Ethereum.
Однако использование легкого клиента Cosmos SDK на Ethereum сопряжено с некоторыми проблемами. Облегченный клиент Tendermint, используемый в Cosmos SDK, работает на кривой Ed25519, которая изначально не поддерживается блокчейном Ethereum. Это делает дорогостоящей и неэффективной проверку подписей Ed25519 на кривой Ethereum BN254. Electron Labs планирует решить эту проблему, создав систему на основе zkSNARK, которая может генерировать доказательства действительности подписи вне цепочки и проверять доказательства только в цепочке Ethereum.
Этот подход эффективно и дешево проверяет подписи Ed25519 Cosmos SDK в блокчейне Ethereum без введения каких-либо новых предположений о доверии. Одной из проблем с этим подходом является задержка, так как процесс генерации доказательств должен соответствовать высокой скорости производства блоков Cosmos SDK. Electron Labs планирует решить эту проблему, используя несколько машин для параллельного создания доказательств и объединяя их в одно доказательство zkSNARK.
zkBridgeРазработано BerkleyRDI
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-e2df0e1e8a-dd1a6f-7649e1)
zkBridge — это фреймворк, который позволяет создавать приложения, которые могут обмениваться данными между различными сетями блокчейнов. Он использует узлы ретрансляции и систему смарт-контрактов для облегчения связи. Основное различие между zkBridge и другими отраслевыми подходами заключается в том, что он требует наличия только одного честного узла в сети ретрансляции и предполагает надежность zkSNARK.
zkBridge использует deVirgo, параллельную версию системы подтверждения Virgo zkSNARK, которая имеет меньший размер доказательства и не требует доверенной установки. Он основан на протоколе под названием GKR и полиномиальной схеме фиксации для создания доказательств цепей, которые проверяют несколько подписей. Затем доказательство deVirgo сжимается с помощью прувера Groth16 и проверяется контрактом на обновление в целевом блокчейне. В целом, эта комбинация проверенных систем обеспечивает эффективную межсетевую связь в zkBridge без внешних предположений о доверии.
****=ноль; базовый доступ к ненадежным данным ****
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-c3a756c16c-dd1a6f-7649e1)
Управление важными данными, например создание мостов, часто требует полной репликации данных в доверенной среде под полным контролем. Но если это невозможно или слишком дорого для предоставления, организации могут обратиться к надежным поставщикам данных, таким как AWS или Infura, для доступа к необходимым им данным.
Но, как мы упоминали во введении к этому посту, доверие к поставщикам данных может привести к цензуре или проблемам с утечкой данных.
Решение Here=nil; для управления данными, не требующее доверия. Это решение обеспечивает ненадежное соединение с помощью проверки состояния и запросов на основе системы «DROP DATABASE*». В этом случае протокол может использовать данные, полученные из протокола, и доказательство правильности SNARK для передачи данных из разных баз данных протоколов друг в друга.
в заключение
Поскольку пространство мостов ZK все еще находится в зачаточном состоянии, мы ожидаем экспоненциального роста научных достижений, интеллектуальных внедрений и внедрения межсетевых приложений в ближайшие годы. Поскольку мы знаем, что потребность в функциональной совместимости растет, мы можем ожидать разработки более безопасных и масштабируемых технологий моста, что, в свою очередь, может способствовать развитию технологии ZK.