Discusión sobre la seguridad de zk-SNARKs en el campo de la Cadena de bloques

zk-SNARKs(ZKP) como una tecnología criptográfica avanzada, está siendo adoptada por un número creciente de proyectos de Cadena de bloques. Sin embargo, a medida que se amplía su rango de aplicación, los problemas de seguridad en el proceso de combinación de ZKP con la Cadena de bloques también se destacan cada vez más. Este artículo analizará desde una perspectiva de seguridad los riesgos que podría enfrentar ZKP al aplicarse en el campo de la Cadena de bloques, proporcionando referencias para la protección de seguridad de los proyectos relacionados.

Características clave de ZKP

Un sistema de zk-SNARKs completo debe cumplir simultáneamente con tres características clave:

1. Completitud: Para afirmaciones verdaderas, el probador siempre puede demostrar con éxito su corrección al verificador.

2. Fiabilidad: en caso de declaraciones erróneas, un probador malintencionado no puede engañar al validador.

3. Conocimiento cero: Durante el proceso de verificación, el verificador no obtendrá ninguna información del probador sobre los datos originales.

Estas tres características son la base para garantizar la seguridad y eficacia de un sistema ZKP. Si alguna de estas características se ve comprometida, podría dar lugar a graves vulnerabilidades en el sistema. Por ejemplo, la falta de completitud podría provocar un ataque de denegación de servicio; la insuficiencia de fiabilidad podría ser aprovechada por un atacante para falsificar pruebas; la falta de conocimiento cero podría revelar información sensible. Por lo tanto, al realizar una evaluación de seguridad, es fundamental asegurarse de que estas tres características se cumplan plenamente.

Puntos de seguridad del proyecto de Cadena de bloques ZKP

Para los proyectos de cadena de bloques que utilizan la tecnología ZKP, hay varios aspectos que requieren especial atención:

1. Circuito zk-SNARKs

El circuito ZKP es el núcleo de todo el sistema, y su seguridad impacta directamente en la fiabilidad del proyecto. Los principales puntos de enfoque incluyen:

• Diseño de circuitos: evitar errores lógicos que lleven a la falla de las propiedades de seguridad.
• Implementación de primitivas criptográficas: asegurar la correcta implementación de componentes básicos como funciones hash y algoritmos de cifrado.
• Garantía de aleatoriedad: asegurar la seguridad y aleatoriedad del generador de números aleatorios.

2. Seguridad de contratos inteligentes

Para los proyectos de monedas privadas basados en Layer 2 o contratos inteligentes, la seguridad del contrato es crucial. Además de vulnerabilidades comunes como la reentrada y la inyección, es especialmente importante prestar atención a la verificación de mensajes entre cadenas y a la verificación de pruebas, para evitar fallos de fiabilidad.

3. Disponibilidad de datos

Asegúrate de que los datos fuera de la cadena puedan ser accedidos y verificados de manera segura y efectiva. Enfócate en la seguridad del almacenamiento de datos, los mecanismos de verificación y el proceso de transmisión. Al mismo tiempo, fortalecer la protección del host y el monitoreo del estado de los datos también son medios importantes para garantizar la disponibilidad de los datos.

4. Mecanismo de incentivos económicos

Evaluar el diseño del modelo de incentivos del proyecto, la distribución de recompensas y el mecanismo de penalización, asegurando que todas las partes involucradas tengan suficiente motivación para mantener la seguridad y el funcionamiento estable del sistema.

5. Protección de la privacidad

La implementación del plan de protección de la privacidad del proyecto de auditoría garantiza que los datos de los usuarios estén completamente protegidos a lo largo de todo el proceso. Se puede inferir el riesgo de filtración de privacidad del probador analizando el flujo de comunicación del protocolo.

6. Optimización del rendimiento

Evaluar las estrategias de optimización del rendimiento del proyecto, incluyendo la velocidad de procesamiento de transacciones, la eficiencia del proceso de validación, etc., para asegurar que se satisfacen las necesidades de aplicaciones prácticas.

7. Mecanismos de tolerancia a fallos y recuperación

Estrategias de respuesta del sistema de revisión ante situaciones imprevistas como fallos de red, ataques maliciosos, etc., asegurando que pueda recuperar su funcionamiento normal de manera oportuna.

8. Calidad del código

Auditar completamente el código del proyecto, prestando atención a la legibilidad, mantenibilidad y robustez, y detectar errores potenciales y prácticas de programación no estándar.

Medidas de protección de seguridad

Para garantizar completamente la seguridad del proyecto de cadena de bloques ZKP, se pueden tomar las siguientes medidas:

1. Auditoría de código integral: auditoría manual y automatizada de contratos inteligentes, lógica de codificación de circuitos, etc.

2. Pruebas de lógica personalizadas: Enfocándose en la lógica clave, mediante el ensamblaje manual de testigos se simulan múltiples escenarios de ataque.

3. Pruebas de Fuzz: realizar pruebas de fuzz en el código del Sequencer/Prover y en el contrato de verificación.

4. Monitoreo en tiempo real: implementar un sistema de monitoreo de seguridad en la cadena de bloques para lograr alertas de riesgo y bloqueo de ataques.

5. Protección de seguridad del host: adopción de productos de seguridad del host con capacidades CWPP y ASA para garantizar el funcionamiento seguro de los servidores.

Conclusión

La aplicación de la tecnología ZKP en el campo de la cadena de bloques tiene un amplio horizonte, pero su seguridad no debe ser ignorada. Los proyectos deben establecer estrategias de seguridad específicas según el escenario de aplicación, asegurando que las tres características centrales de ZKP estén completamente protegidas. Al mismo tiempo, las auditorías de seguridad continuas y la supervisión en tiempo real también son clave para mantener el funcionamiento estable a largo plazo del proyecto. Solo integrando la conciencia de seguridad a lo largo del ciclo de vida del proyecto se puede aprovechar realmente el gran potencial de la tecnología ZKP en el campo de la cadena de bloques.