ZK-Proofs: Решение проблем безопасности для разработчиков

Доказательства нулевого знания (ZK-доказательства) привлекли значительное внимание в мире криптографии и блокчейна. Эти криптографические протоколы позволяют двум сторонам проверить истинность утверждения без раскрытия какой-либо конфиденциальной информации. ZK-доказательства предлагают различные преимущества, такие как повышенная конфиденциальность транзакций и масштабируемость, но они также имеют свои проблемы с безопасностью, которые разработчикам необходимо решить.

Уязвимость в zkSync Era Mainnet

В ноябре 2023 года компания ChainLight, специализирующаяся на кибербезопасности, обнаружила ошибку в реализации майнета zkSync Era, которая подчеркнула потенциальные недостатки ZK-доказательств. Эта ошибка могла привести к потере средств на сумму 1,9 миллиарда долларов. Этот инцидент пролил свет на то, что технология ZK все еще остается относительно новой и развивающейся, и ее внедрение может привести к непредвиденным рискам.
Исследователь ChainLight Тим Беккер подчеркнул, что новизна технологии ZK является одной из основных проблем, с которыми сталкиваются разработчики. Несмотря на то что за короткий срок были достигнуты значительные успехи, отсутствие широко распространенных инструментов, удобных для разработчиков, и стандартизированных технологических стеков создает проблемы. Каждый проект имеет свою уникальную реализацию, что повышает вероятность появления уязвимостей.

Важность обучающих колес

Хотя до сих пор ZK-протоколы не подвергались масштабной эксплуатации, это не означает, что они не подвержены уязвимостям. Беккер объяснил, что современные протоколы имеют дополнительные уровни безопасности, часто называемые «тренировочными колесами». Эти уровни делают использование протокола нецелесообразным для злоумышленников и побуждают их сообщать об уязвимостях. Однако эти уровни безопасности являются временными решениями, которые ставят под угрозу некоторые свойства, такие как децентрализация и другие технологические возможности.
Одним из заметных недостатков ZK-защищенных транзакций является включение задержек при выполнении. Эти задержки позволяют сетям выявлять и исправлять ошибочные транзакции до завершения команд. Хотя это помогает выявить потенциальные проблемы, это препятствует преимуществам скорости и масштабируемости, предлагаемым ZK-доказательствами.

Путь к зрелости

Несмотря на существующие проблемы, ZK-доказательства открывают огромные перспективы для будущего технологии блокчейн. Мэтью Нимерг, соучредитель и президент Aleph Zero, децентрализованного решения для приложений первого уровня, признал потенциал ZK-proofs, но подчеркнул, что технология все еще находится на ранней стадии. Выявление уязвимостей в разработке схем, генерации случайных чисел и криптографических реализаций остается сложной задачей.
Нимерг подчеркнул важность даже незначительных ошибок в реализации ZK-защиты, поскольку они могут нарушить такие важные свойства, как полнота, надежность и конфиденциальность. Реальные примеры демонстрируют недостатки, позволяющие подделывать токены, атаковать смарт-контракты и нарушать анонимность. Открытый исходный код технологии ZK-proof означает, что уязвимости могут быстро стать широко распространенными, что требует постоянной бдительности от разработчиков и экспертов по безопасности.

Извлечение уроков из прошлых уязвимостей

Сеть Zcash (ZEC) является примером уязвимости, обнаруженной в технологии ZK-proof. В марте 2018 года в коде Zcash был обнаружен изъян, который мог позволить подделывать токены. Проблема существовала в течение двух лет, пока не была исправлена в обновлении сети Sapling в октябре 2018 года. К счастью, уязвимость не была использована, но она подчеркнула необходимость постоянного контроля и улучшения реализации ZK-защиты.
Поскольку технология ZK-защиты продолжает развиваться, важно найти баланс между безопасностью и прогрессом. Разработчики должны стремиться к совершенствованию технологии, одновременно устраняя присущие ей уязвимости. Разработка стандартизированных инструментов и технологических стеков, а также строгие процессы тестирования и аудита будут способствовать долгосрочной стабильности и безопасности ZK-доказательств.
В заключение следует отметить, что ZK-доказательства открывают широкие возможности для повышения конфиденциальности и масштабируемости блокчейн-приложений. Однако их реализация создает проблемы безопасности, которые разработчикам необходимо преодолевать. Признание новизны технологии, приоритетность мер безопасности и развитие сотрудничества в сообществе разработчиков позволят эффективно снизить потенциальные риски, связанные с ZK-доказательствами, и проложить путь к созданию более безопасной и надежной экосистемы блокчейна.