ZK teknolojisi, gizlilik ve ölçeklendirme amaçları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yine de yeni bir proje dalgası, blockchain endüstrisinin en zorlayıcı sorunlarından birini çözmek için bu kriptografik çözümün özelliklerinden yararlanıyor: zincirler arası köprüler.
Köprüleme için ZK'yi benimsemenin nedenlerinden biri, 2022'deki büyük saldırıların merkezinde yer alan merkezi köprüleme çözümlerinin zayıf yönlerinden birini ele alan, güvene dayalı kriptografik doğasıdır.
Köprü Sorunları
**Mevcut zincirler arası köprü iki önemli sorunla karşı karşıyadır: ölçeklenebilirlik ve güvenlik. **Köprülerin iki zincirin durumunu takip etmesi gerektiğinden, önemli miktarda bilgi işlem gücü ve depolama kapasitesi gerektirirler. Bu ek yükten kaçınmak için birçok köprü, küçük bir doğrulayıcı grubunun (hatta yalnızca çoklu imza sahiplerinin) devlet transferlerini imzaladığı ve dolayısıyla savunmasız hale geldiği komite tabanlı bir yaklaşıma geçti.
2022 boyunca köprü saldırısı güvenlik açıkları nedeniyle 1,6 milyar doların üzerinde varlık kaybı. Ancak bu sayı iki şekilde yorumlanabilir. Bir yandan, köprünün üzerindeki transit trafik, birlikte çalışabilirlik için pazar talebinin arttığını gösteriyor. Öte yandan, bulmacanın bu kadar önemli bir parçası, daha büyük blockchain ekosistemindeki en zayıf halkalardan birini temsil ediyor. Güvenlikle ilgili üç ana alan, koddaki hatalar, mimarideki kör noktalar (güvenlik eksikliği gibi) ve komite/doğrulayıcı devralmalarıdır.
2022'deki büyük çaplı hack, ZK köprü gelişimini yönlendiriyor
Bu, geliştiricilerin alternatif çözümleri, özellikle de kriptografiye dayananları keşfetmesine yol açtı. zk-SNARK'lara özgü özellikleri kullanmak, ağın ölçeklenmesine izin verirken bir komite modeline olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
****ZK nasıl oynanır? ****
Bir blok zincirinin (kaynak zincir) durumunu, paylaşılan güvenlik olmadan başka bir blok zincirde (hedef zincir) doğrulamak için, hedef zincir üzerinde çalışan kaynak zincir için bir zincir üstü hafif istemci kullanabilirsiniz. Bir hafif istemci veya hafif düğüm, blok zinciriyle etkileşime geçmek için tam bir düğüme bağlanan bir yazılım parçasıdır.
Bu, her bir zincirin mutabakatı için gerekli olanın ötesinde ek güven varsayımları gerektirmeden, kaynak zincirin mutabakatını hedef zincirin yürütme ortamında doğrulamanıza olanak tanır. Hedef zincir daha sonra kendi mutabakatına dahil edilen kaynak zincir hakkında bazı bilgilere sahip olacaktır.
İşte ZK köprüsünün nasıl çalıştığına dair basit bir açıklama
Sıfır bilgi kanıt sistemlerini, özellikle SNARK'ların "özlü" özelliğini kullanarak, bu doğrulama sürecini zincir üstü hafif istemciler kullanarak verimli bir şekilde gerçekleştirmek artık mümkün. Tam bir düğüm çalıştırmaya benzer şekilde maksimum güvenlik için durum geçişlerini ve zincir üzerinde fikir birliğini doğrulamak da mümkündür.
Farklı ekosistemlerde ve geliştirme aşamalarında ZK köprü çözümleri üzerinde çalışan en az dört proje belirledik.
Succinct Labs, Gnosis ile bir proof-of-stake mutabakat blok zinciri olan Ethereum 2.0 arasında güveni en aza indirilmiş bir bağlantıya izin veren bir sistem geliştirdi. Sistem, Gnosis zincirindeki fikir birliği kanıtlarının geçerliliğini verimli bir şekilde doğrulamak için SNARKS'ı kullanır.
Ethereum 2.0 ağı, her 27 saatte bir rastgele seçilen ve bu süre zarfında her blok başlığını imzalamaktan sorumlu 512 doğrulayıcıdan oluşan bir komiteye sahiptir. Doğrulayıcıların en az 2/3'ü belirli bir blok başlığını imzaladıysa, Ethereum ağının durumu geçerli kabul edilir. Ağ durumunun geçerliliğini doğrulama süreci, doğrulayıcının 512 BLS genel anahtarını depolamayı ve kontrol etmeyi ve bunların imzalarını, blok başlıklarını ve doğrulayıcının Merkle kanıtını sunmayı içerir.
Bu işlem hesaplama açısından pahalıdır, bu nedenle hafif istemciler, Gnosis zincirinde verimli bir şekilde doğrulanabilen sabit boyutlu bir kanıt oluşturmak için SNARK'ları kullanır. Kanıtlar, doğrulayıcıları ve imzalarını doğrulamak için devreler oluşturmayı ve ardından SNARK kanıtları oluşturmayı içeren zincir dışı hesaplama kullanılarak oluşturulur. Kanıt ve blok başlığı daha sonra, doğrulamayı gerçekleştiren Gnosis Zincirinde bir akıllı sözleşmeye gönderilir. SNARK'ların kullanılması, depolama ek yükünün ve devre karmaşıklığının azaltılmasına yardımcı olur ve güven varsayımlarını azaltır. Ancak bu yaklaşım, Ethereum 2.0 konsensüs protokolüne ve EVM'ye özgüdür, bu nedenle diğer zincirlere genelleştirilmesinin daha kolay olması gerekebilir.
Electron Labs, Cosmos SDK ekosistemi (belirli blockchain uygulamaları oluşturmak için bir çerçeve) ile Ethereum arasında bir bağlantı oluşturmaya çalışıyor. Özellikle zkIBC, Cosmos egemen zinciri tarafından kullanılan ve Bloklar Arası İletişim Protokolü (IBC) olarak adlandırılan güvene dayalı olmayan iletişim protokolünü taklit etmeye ve bunu Ethereum'a genişletmeye çalışıyor.
Bununla birlikte, Ethereum'da Cosmos SDK'nın hafif bir istemcisini kullanmak bazı zorluklar doğurur. Cosmos SDK'da kullanılan Tendermint hafif istemcisi, Ethereum blok zinciri tarafından yerel olarak desteklenmeyen Ed25519 eğrisi üzerinde çalışır. Bu, Ethereum BN254 eğrisinde Ed25519 imzalarını doğrulamayı pahalı ve verimsiz hale getirir. Electron Labs, zincir dışı imza geçerliliği kanıtları oluşturabilen ve yalnızca Ethereum zincirindeki kanıtları doğrulayabilen zkSNARK tabanlı bir sistem oluşturarak bu sorunu çözmeyi planlıyor.
Bu yaklaşım, herhangi bir yeni güven varsayımı getirmeden Ethereum blok zincirindeki Cosmos SDK'nın Ed25519 imzalarını verimli ve ucuz bir şekilde doğrular. Kanıt oluşturma sürecinin Cosmos SDK'nın yüksek blok üretim hızına ayak uydurması gerektiğinden, bu yaklaşımla ilgili bir sorun gecikmedir. Electron Labs, kanıtları paralel olarak oluşturmak için birden fazla makine kullanarak ve bunları tek bir zkSNARK kanıtında birleştirerek bu sorunu çözmeyi planlıyor.
zkBridge, farklı blockchain ağları arasında iletişim kurabilen uygulamaların oluşturulmasına izin veren bir çerçevedir. İletişimi kolaylaştırmak için aktarma düğümleri ve bir akıllı sözleşme sistemi kullanır. zkBridge ve diğer endüstri liderliğindeki yaklaşımlar arasındaki temel fark, geçiş ağında yalnızca bir dürüst düğümün varlığını gerektirmesi ve zkSNARK'ların güvenilir olduğunu varsaymasıdır.
zkBridge, Virgo'nun zkSNARK prova sisteminin paralel bir sürümü olan, daha küçük bir prova boyutuna sahip olan ve güvenilir bir kurulum gerektirmeyen deVirgo'yu kullanır. Birden çok imzayı doğrulayan devre kanıtları oluşturmak için GKR adlı bir protokole ve bir polinom taahhüt şemasına dayanır. DeVirgo kanıtı daha sonra Groth16 kanıtlayıcı kullanılarak sıkıştırılır ve hedef blok zincirindeki güncelleme sözleşmesiyle doğrulanır. Genel olarak, kanıtlama sistemlerinin bu kombinasyonu, harici güven varsayımları olmadan zkBridge'de verimli çapraz zincir iletişimi sağlar.
****= sıfır; Temel güvenilmeyen veri erişilebilirliği ****
Köprüleme gibi kritik veri yönetimi, genellikle verilerin güvenilir bir ortamda tam kontrol altında tam olarak çoğaltılmasını gerektirir. Ancak bu mümkün değilse veya sağlanması çok pahalıysa, kuruluşlar ihtiyaç duydukları verilere erişmek için AWS veya Infura gibi güvenilir veri sağlayıcılarına başvurabilir.
Ancak bu yazının girişinde belirttiğimiz gibi, veri sağlayıcılara güvenmek sansüre veya veri ihlali sorunlarına yol açabilir.
Here=nil;'in güvenilir olmayan veri yönetimi çözümü. Bu çözüm, "DROP DATABASE*" sistemine dayalı durum ve sorgu kanıtlarını kullanarak güvene dayalı olmayan köprülemeye izin verir. Bu durumda protokol, farklı protokol veritabanlarından verileri birbirine aktarmak için protokolden alınan verileri ve SNARK doğruluk kanıtını kullanabilir.
Sonuç olarak
ZK köprüleme alanı henüz emekleme aşamasında olduğundan, önümüzdeki yıllarda araştırma buluşlarında, akıllı uygulamalarda ve zincirler arası uygulamaların benimsenmesinde üstel bir büyüme bekliyoruz. Birlikte çalışabilirlik ihtiyacının arttığını bildiğimiz için, daha güvenli ve ölçeklenebilir köprüleme teknolojilerinin geliştirilmesini bekleyebiliriz, bu da ZK teknolojisinin gelişimini daha da ilerletebilir.
View Original
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.
Zincirler arası köprü sorunu nasıl çözülür? 4 yeni ZK köprü projesinin tanıtımı
Yazar: zkvalidator; Derleyen: Kate, Marsbit
ZK teknolojisi, gizlilik ve ölçeklendirme amaçları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yine de yeni bir proje dalgası, blockchain endüstrisinin en zorlayıcı sorunlarından birini çözmek için bu kriptografik çözümün özelliklerinden yararlanıyor: zincirler arası köprüler.
Köprüleme için ZK'yi benimsemenin nedenlerinden biri, 2022'deki büyük saldırıların merkezinde yer alan merkezi köprüleme çözümlerinin zayıf yönlerinden birini ele alan, güvene dayalı kriptografik doğasıdır.
Köprü Sorunları
**Mevcut zincirler arası köprü iki önemli sorunla karşı karşıyadır: ölçeklenebilirlik ve güvenlik. **Köprülerin iki zincirin durumunu takip etmesi gerektiğinden, önemli miktarda bilgi işlem gücü ve depolama kapasitesi gerektirirler. Bu ek yükten kaçınmak için birçok köprü, küçük bir doğrulayıcı grubunun (hatta yalnızca çoklu imza sahiplerinin) devlet transferlerini imzaladığı ve dolayısıyla savunmasız hale geldiği komite tabanlı bir yaklaşıma geçti.
2022 boyunca köprü saldırısı güvenlik açıkları nedeniyle 1,6 milyar doların üzerinde varlık kaybı. Ancak bu sayı iki şekilde yorumlanabilir. Bir yandan, köprünün üzerindeki transit trafik, birlikte çalışabilirlik için pazar talebinin arttığını gösteriyor. Öte yandan, bulmacanın bu kadar önemli bir parçası, daha büyük blockchain ekosistemindeki en zayıf halkalardan birini temsil ediyor. Güvenlikle ilgili üç ana alan, koddaki hatalar, mimarideki kör noktalar (güvenlik eksikliği gibi) ve komite/doğrulayıcı devralmalarıdır.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-4c6e40347b-dd1a6f-7649e1)
2022'deki büyük çaplı hack, ZK köprü gelişimini yönlendiriyor
Bu, geliştiricilerin alternatif çözümleri, özellikle de kriptografiye dayananları keşfetmesine yol açtı. zk-SNARK'lara özgü özellikleri kullanmak, ağın ölçeklenmesine izin verirken bir komite modeline olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
****ZK nasıl oynanır? ****
Bir blok zincirinin (kaynak zincir) durumunu, paylaşılan güvenlik olmadan başka bir blok zincirde (hedef zincir) doğrulamak için, hedef zincir üzerinde çalışan kaynak zincir için bir zincir üstü hafif istemci kullanabilirsiniz. Bir hafif istemci veya hafif düğüm, blok zinciriyle etkileşime geçmek için tam bir düğüme bağlanan bir yazılım parçasıdır.
Bu, her bir zincirin mutabakatı için gerekli olanın ötesinde ek güven varsayımları gerektirmeden, kaynak zincirin mutabakatını hedef zincirin yürütme ortamında doğrulamanıza olanak tanır. Hedef zincir daha sonra kendi mutabakatına dahil edilen kaynak zincir hakkında bazı bilgilere sahip olacaktır.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-542bfc07ee-dd1a6f-7649e1)
İşte ZK köprüsünün nasıl çalıştığına dair basit bir açıklama
Sıfır bilgi kanıt sistemlerini, özellikle SNARK'ların "özlü" özelliğini kullanarak, bu doğrulama sürecini zincir üstü hafif istemciler kullanarak verimli bir şekilde gerçekleştirmek artık mümkün. Tam bir düğüm çalıştırmaya benzer şekilde maksimum güvenlik için durum geçişlerini ve zincir üzerinde fikir birliğini doğrulamak da mümkündür.
Farklı ekosistemlerde ve geliştirme aşamalarında ZK köprü çözümleri üzerinde çalışan en az dört proje belirledik.
Özlü Laboratuvarlar
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-c859310236-dd1a6f-7649e1)
Succinct Labs, Gnosis ile bir proof-of-stake mutabakat blok zinciri olan Ethereum 2.0 arasında güveni en aza indirilmiş bir bağlantıya izin veren bir sistem geliştirdi. Sistem, Gnosis zincirindeki fikir birliği kanıtlarının geçerliliğini verimli bir şekilde doğrulamak için SNARKS'ı kullanır.
Ethereum 2.0 ağı, her 27 saatte bir rastgele seçilen ve bu süre zarfında her blok başlığını imzalamaktan sorumlu 512 doğrulayıcıdan oluşan bir komiteye sahiptir. Doğrulayıcıların en az 2/3'ü belirli bir blok başlığını imzaladıysa, Ethereum ağının durumu geçerli kabul edilir. Ağ durumunun geçerliliğini doğrulama süreci, doğrulayıcının 512 BLS genel anahtarını depolamayı ve kontrol etmeyi ve bunların imzalarını, blok başlıklarını ve doğrulayıcının Merkle kanıtını sunmayı içerir.
Bu işlem hesaplama açısından pahalıdır, bu nedenle hafif istemciler, Gnosis zincirinde verimli bir şekilde doğrulanabilen sabit boyutlu bir kanıt oluşturmak için SNARK'ları kullanır. Kanıtlar, doğrulayıcıları ve imzalarını doğrulamak için devreler oluşturmayı ve ardından SNARK kanıtları oluşturmayı içeren zincir dışı hesaplama kullanılarak oluşturulur. Kanıt ve blok başlığı daha sonra, doğrulamayı gerçekleştiren Gnosis Zincirinde bir akıllı sözleşmeye gönderilir. SNARK'ların kullanılması, depolama ek yükünün ve devre karmaşıklığının azaltılmasına yardımcı olur ve güven varsayımlarını azaltır. Ancak bu yaklaşım, Ethereum 2.0 konsensüs protokolüne ve EVM'ye özgüdür, bu nedenle diğer zincirlere genelleştirilmesinin daha kolay olması gerekebilir.
zkIBC, Electron Labs tarafından geliştirilmiştir
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-7fb0fa2f77-dd1a6f-7649e1)
Electron Labs, Cosmos SDK ekosistemi (belirli blockchain uygulamaları oluşturmak için bir çerçeve) ile Ethereum arasında bir bağlantı oluşturmaya çalışıyor. Özellikle zkIBC, Cosmos egemen zinciri tarafından kullanılan ve Bloklar Arası İletişim Protokolü (IBC) olarak adlandırılan güvene dayalı olmayan iletişim protokolünü taklit etmeye ve bunu Ethereum'a genişletmeye çalışıyor.
Bununla birlikte, Ethereum'da Cosmos SDK'nın hafif bir istemcisini kullanmak bazı zorluklar doğurur. Cosmos SDK'da kullanılan Tendermint hafif istemcisi, Ethereum blok zinciri tarafından yerel olarak desteklenmeyen Ed25519 eğrisi üzerinde çalışır. Bu, Ethereum BN254 eğrisinde Ed25519 imzalarını doğrulamayı pahalı ve verimsiz hale getirir. Electron Labs, zincir dışı imza geçerliliği kanıtları oluşturabilen ve yalnızca Ethereum zincirindeki kanıtları doğrulayabilen zkSNARK tabanlı bir sistem oluşturarak bu sorunu çözmeyi planlıyor.
Bu yaklaşım, herhangi bir yeni güven varsayımı getirmeden Ethereum blok zincirindeki Cosmos SDK'nın Ed25519 imzalarını verimli ve ucuz bir şekilde doğrular. Kanıt oluşturma sürecinin Cosmos SDK'nın yüksek blok üretim hızına ayak uydurması gerektiğinden, bu yaklaşımla ilgili bir sorun gecikmedir. Electron Labs, kanıtları paralel olarak oluşturmak için birden fazla makine kullanarak ve bunları tek bir zkSNARK kanıtında birleştirerek bu sorunu çözmeyi planlıyor.
zkBridgeBerkleyRDI tarafından tasarlanmıştır
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-e2df0e1e8a-dd1a6f-7649e1)
zkBridge, farklı blockchain ağları arasında iletişim kurabilen uygulamaların oluşturulmasına izin veren bir çerçevedir. İletişimi kolaylaştırmak için aktarma düğümleri ve bir akıllı sözleşme sistemi kullanır. zkBridge ve diğer endüstri liderliğindeki yaklaşımlar arasındaki temel fark, geçiş ağında yalnızca bir dürüst düğümün varlığını gerektirmesi ve zkSNARK'ların güvenilir olduğunu varsaymasıdır.
zkBridge, Virgo'nun zkSNARK prova sisteminin paralel bir sürümü olan, daha küçük bir prova boyutuna sahip olan ve güvenilir bir kurulum gerektirmeyen deVirgo'yu kullanır. Birden çok imzayı doğrulayan devre kanıtları oluşturmak için GKR adlı bir protokole ve bir polinom taahhüt şemasına dayanır. DeVirgo kanıtı daha sonra Groth16 kanıtlayıcı kullanılarak sıkıştırılır ve hedef blok zincirindeki güncelleme sözleşmesiyle doğrulanır. Genel olarak, kanıtlama sistemlerinin bu kombinasyonu, harici güven varsayımları olmadan zkBridge'de verimli çapraz zincir iletişimi sağlar.
****= sıfır; Temel güvenilmeyen veri erişilebilirliği ****
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-40baef27dd-c3a756c16c-dd1a6f-7649e1)
Köprüleme gibi kritik veri yönetimi, genellikle verilerin güvenilir bir ortamda tam kontrol altında tam olarak çoğaltılmasını gerektirir. Ancak bu mümkün değilse veya sağlanması çok pahalıysa, kuruluşlar ihtiyaç duydukları verilere erişmek için AWS veya Infura gibi güvenilir veri sağlayıcılarına başvurabilir.
Ancak bu yazının girişinde belirttiğimiz gibi, veri sağlayıcılara güvenmek sansüre veya veri ihlali sorunlarına yol açabilir.
Here=nil;'in güvenilir olmayan veri yönetimi çözümü. Bu çözüm, "DROP DATABASE*" sistemine dayalı durum ve sorgu kanıtlarını kullanarak güvene dayalı olmayan köprülemeye izin verir. Bu durumda protokol, farklı protokol veritabanlarından verileri birbirine aktarmak için protokolden alınan verileri ve SNARK doğruluk kanıtını kullanabilir.
Sonuç olarak
ZK köprüleme alanı henüz emekleme aşamasında olduğundan, önümüzdeki yıllarda araştırma buluşlarında, akıllı uygulamalarda ve zincirler arası uygulamaların benimsenmesinde üstel bir büyüme bekliyoruz. Birlikte çalışabilirlik ihtiyacının arttığını bildiğimiz için, daha güvenli ve ölçeklenebilir köprüleme teknolojilerinin geliştirilmesini bekleyebiliriz, bu da ZK teknolojisinin gelişimini daha da ilerletebilir.