zk-SNARKs في البلوكتشين: التطبيقات والتحديات الأمنية

تعتبر zk-SNARKs، كتقنية تشفير متقدمة، تُستخدم على نطاق واسع في مجال البلوكتشين. مع تزايد عدد بروتوكولات Layer 2 وسلاسل الكتل العامة الخاصة التي تختار البناء على zk-SNARKs، بالإضافة إلى المشاريع المختلفة للعملات المجهولة القائمة على zk-SNARKs، فإن الجمع بين البلوكتشين و zk-SNARKs أصبح أكثر قربًا. ومع ذلك، فإن هذا الجمع قد أدى أيضًا إلى تحديات أمنية جديدة. سيتناول هذا المقال من منظور أمني الثغرات المحتملة التي قد تنشأ خلال عملية دمج zk-SNARKs مع البلوكتشين، لتوفير مرجع لخدمات أمان مشاريع zk-SNARKs.

الخصائص الأساسية للـ ZKP

يجب أن يلبي نظام إثبات المعرفة الصفرية الفعال ثلاثة خصائص رئيسية في الوقت نفسه:

1. الشمولية: بالنسبة للبيانات الحقيقية، يمكن للمدعي أن يثبت بنجاح للمتحقق صحة ذلك.

2. الموثوقية: لا يمكن للمدعي الخبيث خداع المدققين بشأن البيانات الخاطئة.

3. الخصوصية: في عملية التحقق، لن يحصل المُحقق على أي معلومات من المُثبت حول البيانات نفسها.

تعتبر هذه الخصائص الثلاثة أساساً لضمان أمان وفعالية نظام zk-SNARKs. إذا لم يتم تلبية أي من هذه الخصائص، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل أمان خطيرة، مثل رفض الخدمة، أو تجاوز الصلاحيات، أو تسرب البيانات.

النقاط الأساسية للتركيز على أمان مشروع zk-SNARKs

1. zk-SNARKs دائرة

الدائرة ZKP هي جوهر النظام بأكمله، حيث أن أمانها يؤثر مباشرة على موثوقية المشروع. تشمل النقاط الرئيسية ما يلي:

• تصميم الدوائر: تجنب الأخطاء المنطقية، وضمان التوافق مع الخصائص الأمنية مثل zk-SNARKs، والاكتمال، والموثوقية.
• تنفيذ المفاهيم الأساسية للتشفير: ضمان التنفيذ الصحيح لوظائف التجزئة، وخوارزميات التشفير، وغيرها من مكونات التشفير الأساسية.
• ضمان العشوائية: ضمان أمان عملية توليد الأرقام العشوائية وعدم القدرة على التنبؤ بها.

2. أمان العقود الذكية

بالنسبة لمشاريع العملات الخاصة التي تعتمد على Layer 2 أو العقود الذكية، فإن أمان العقود مهم للغاية. بالإضافة إلى الثغرات الشائعة مثل إعادة الدخول، الحقن، والفائض، يجب أيضًا إيلاء اهتمام خاص لأمان التحقق من الرسائل عبر السلاسل والتحقق من الأدلة.

3. توفر البيانات

تأكد من أن البيانات خارج السلسلة يمكن الوصول إليها والتحقق منها بأمان وفعالية عند الحاجة. التركيز على أمان تخزين البيانات وآليات التحقق وعملية النقل. في الوقت نفسه، يعد تعزيز حماية المضيف ومراقبة حالة البيانات من الوسائل المهمة لضمان قابلية استخدام البيانات.

4. آلية الحوافز الاقتصادية

تصميم نموذج حوافز معقول لضمان أن جميع الأطراف المشاركة مثل المدققين والمستخدمين يمكنهم الحفاظ على أمان النظام واستقراره. التركيز على توازن توزيع المكافآت وآلية العقوبات.

5. حماية الخصوصية

خطة حماية خصوصية مشروع التدقيق، لضمان حماية بيانات المستخدمين بشكل كافٍ أثناء النقل والتخزين والتحقق، دون التأثير على قابلية استخدام النظام وموثوقيته.

6. تحسين الأداء

تقييم استراتيجيات تحسين أداء المشروع، بما في ذلك سرعة معالجة المعاملات وكفاءة عملية التحقق. تأكد من أن تحسين الأداء لا يؤثر على أمان النظام.

7. آليات التحمل والاسترداد

استراتيجيات التعامل مع المواقف غير المتوقعة مثل أعطال الشبكة والهجمات الخبيثة في مشاريع التدقيق. تأكد من أن النظام يمكن أن يحافظ على تشغيل مستقر أو يستعيد بسرعة في مختلف الحالات.

8. جودة الكود

مراجعة شاملة لشفرة المشروع، مع التركيز على القابلية للقراءة والصيانة والمتانة. تحديد وإزالة الأخطاء المحتملة في التعليمات البرمجية والمخاطر الأمنية.

خدمات الأمان وتدابير الحماية

لحماية أمان مشروع ZKP بشكل شامل، يمكن اتخاذ التدابير التالية:

1. تدقيق أمني محترف: إجراء تدقيق شامل على منطق ترميز الدائرة، والعقود الذكية، وكود العقد.

2. الاختبار الآلي: استخدام تقنيات مثل اختبار Fuzz للتحقق من أمان المكونات الأساسية.

3. مراقبة الأمان على السلسلة: نشر نظام مراقبة في الوقت الفعلي لاكتشاف والرد على التهديدات المحتملة في الوقت المناسب.

4. حماية أمان الخادم: استخدام تقنيات مثل CWPP (منصة حماية أحمال العمل السحابية) لضمان أمان الخادم.

5. التقييم الأمني المستمر: إجراء تقييمات أمنية بشكل دوري لاكتشاف وإصلاح الثغرات الجديدة في الوقت المناسب.

خاتمة

تتمتع تقنية ZKP بآفاق واسعة في مجال البلوكتشين، لكنها أيضًا جلبت تحديات جديدة تتعلق بالأمان. يحتاج المشروع إلى النظر في قضايا الأمان من زوايا متعددة لضمان حماية الخصائص الأساسية الثلاث لـ ZKP. من خلال استراتيجيات أمان شاملة وممارسات أمان مستمرة، يمكن لمشاريع ZKP أن تقدم المزيد من الابتكار والقيمة لنظام البلوكتشين البيئي مع حماية خصوصية المستخدم.