# zk-SNARKsのブロックチェーンにおける安全性の考察zk-SNARKs(ZKP)は、証明者と検証者が一連の論理回路に基づいて問題を解体し、検証する証明システムの本質です。より多くのLayer 2プロトコルや特定のパブリックチェーンがZKP技術を採用するにつれて、以前のZKPに基づく匿名通貨プロジェクトとともに、ブロックチェーンとZKPの組み合わせはシステムの複雑性により、より多くのセキュリティリスクを生じています。本稿では、セキュリティの観点から、ZKPとブロックチェーンの結合過程で発生する可能性のある脆弱性をまとめ、関連プロジェクトのセキュリティサービスに対する参考を提供します。## ZKPのコア特性ZKPシステムのセキュリティを分析する前に、まずその3つのコア特性を理解する必要があります。1. 完全性: 実際の主張に対して、証明者は常に検証者にその正当性を証明することができる。2. 信頼性:誤った主張に対して、悪意のある証明者は検証者を欺くことができません。3. ゼロ知識性:検証プロセスにおいて、検証者は証明者からデータ自体に関するいかなる情報も得ることはありません。これらの3つの特性はZKPシステムの安全性と有効性の鍵であり、安全なサービスでは特に注意が必要です。完全性が満たされない場合、システムは極端な条件下で正しい証明を通過できず、サービス拒否が発生する可能性があります。信頼性が満たされない場合、攻撃者が証明を偽造して検証者を欺く可能性があり、権限の回避につながります。零知識性が満たされない場合、インタラクション中に元のパラメータが漏洩する可能性があり、攻撃者が攻撃証明を構成したり、証明者が悪用したりすることができます。## ZKPプロジェクトのセキュリティに関する懸念点ZKPに基づくブロックチェーンプロジェクトにおいては、主に以下のいくつかのセキュリティ問題に注目する必要があります:### 1. ゼロ知識証明回路ZKP回路の安全性、有効性、拡張性を確保する必要があります。主に以下を含みます:- 回路設計の誤り: ゼロ知識、完全性、または信頼性などの安全特性に適合しない証明プロセスを引き起こす可能性があります。- 暗号学原語の実装エラー: ハッシュ関数、暗号アルゴリズムなどの実装に問題がある場合、全体の証明システムの安全性が脅かされる可能性があります。- ランダム性の欠如: もしランダム数生成プロセスに問題があると、証明の安全性が損なわれる可能性があります。### 2. コントラクトの安全性Layer 2やスマートコントラクトを通じて実現されるプライバシーコインプロジェクトにおいては、一般的なリ入やインジェクションなどの脆弱性の他に、クロスチェーンメッセージ検証やproof検証に関するセキュリティにも特に注意を払う必要があります。これはシステムの信頼性に直接関係しています。### 3. データの可用性プロジェクトがデータの可用性問題をどのように解決するかに注目する必要があります。オフチェーンデータが安全かつ効率的にアクセスおよび検証できることを保証するために、データストレージ、検証メカニズム、伝送プロセスなどの観点から取り組むことができます。### 4. 経済的インセンティブプロジェクトのインセンティブメカニズムが合理的であるか、各方面の参加を効果的に促し、システムの安全性と安定性を維持できるかを評価します。インセンティブモデルの設計、報酬の配分、罰則メカニズムなどを含みます。### 5. プライバシー保護プライバシー保護に関わるプロジェクトについては、そのプライバシーソリューションの実装を監査し、ユーザーデータが転送、保存、検証の過程で十分に保護されることを保証し、同時にシステムの可用性と信頼性を維持する必要があります。### 6. パフォーマンス最適化プロジェクトのパフォーマンス最適化戦略を評価し、取引処理速度や検証プロセスの効率など、コード実装における最適化措置を監査します。### 7. フォールトトレランスとリカバリメカニズム監査プロジェクトは、予期しない状況(、例えばネットワーク障害や悪意のある攻撃)に対するフォールトトレランスと復旧戦略を持ち、システムが可能な場合に自動的に復旧し、正常に運行し続けることを確保します。### 8. コード品質監査プロジェクトコードの全体的な品質、可読性、保守性、堅牢性に注目し、非標準的なプログラミングプラクティス、冗長コード、潜在的なエラーなどの問題が存在するかどうかを評価します。## セキュリティサービスの重要性ZKPプロジェクトに対して、専門的なセキュリティサービスは全方位の保護を提供できます。通常のスマートコントラクトコード監査に加えて、回路のコーディングロジックの監査能力も必要で、制約条件と証明生成の正確性を同時に人手と自動化の方法で監査できる必要があります。重要なロジックに対しては、手動でカスタムロジック証明を組み立てて、さまざまな攻撃行動を模擬するテストを行うことができます。さらに、Sequencer/Proverコードと検証契約に対しては、Fuzzとセキュリティテストの能力が必要であり、ノードエンティティとノードデータに対して保護を提供する必要があります。プロジェクトがローンチされた後は、リアルタイムモニタリングと保護システムも非常に重要であり、オンチェーンのセキュリティ状況の把握、リスク警告、オンチェーントラッキングなどの能力を提供できます。## まとめZKPプロジェクトの安全性を議論する際には、まずプロジェクトがZKPをどこで使用するかを明確にする必要があります。異なるタイプのプロジェクト(、例えばLayer 2、プライバシーコイン、パブリックチェーン)では、安全性の重点が異なります。しかし、いずれにせよ、ZKPの3つのコア特性である完全性、信頼性、ゼロ知識性が効果的に保障されることを確認する必要があります。あらゆる側面の安全要因を総合的に考慮することで、ZKPプロジェクトのために堅固な安全防御を構築することができます。
zk-SNARKsとブロックチェーンの結合に関する八つのセキュリティフォロー
zk-SNARKsのブロックチェーンにおける安全性の考察
zk-SNARKs(ZKP)は、証明者と検証者が一連の論理回路に基づいて問題を解体し、検証する証明システムの本質です。より多くのLayer 2プロトコルや特定のパブリックチェーンがZKP技術を採用するにつれて、以前のZKPに基づく匿名通貨プロジェクトとともに、ブロックチェーンとZKPの組み合わせはシステムの複雑性により、より多くのセキュリティリスクを生じています。本稿では、セキュリティの観点から、ZKPとブロックチェーンの結合過程で発生する可能性のある脆弱性をまとめ、関連プロジェクトのセキュリティサービスに対する参考を提供します。
ZKPのコア特性
ZKPシステムのセキュリティを分析する前に、まずその3つのコア特性を理解する必要があります。
完全性: 実際の主張に対して、証明者は常に検証者にその正当性を証明することができる。
信頼性:誤った主張に対して、悪意のある証明者は検証者を欺くことができません。
ゼロ知識性:検証プロセスにおいて、検証者は証明者からデータ自体に関するいかなる情報も得ることはありません。
これらの3つの特性はZKPシステムの安全性と有効性の鍵であり、安全なサービスでは特に注意が必要です。完全性が満たされない場合、システムは極端な条件下で正しい証明を通過できず、サービス拒否が発生する可能性があります。信頼性が満たされない場合、攻撃者が証明を偽造して検証者を欺く可能性があり、権限の回避につながります。零知識性が満たされない場合、インタラクション中に元のパラメータが漏洩する可能性があり、攻撃者が攻撃証明を構成したり、証明者が悪用したりすることができます。
ZKPプロジェクトのセキュリティに関する懸念点
ZKPに基づくブロックチェーンプロジェクトにおいては、主に以下のいくつかのセキュリティ問題に注目する必要があります:
1. ゼロ知識証明回路
ZKP回路の安全性、有効性、拡張性を確保する必要があります。主に以下を含みます:
回路設計の誤り: ゼロ知識、完全性、または信頼性などの安全特性に適合しない証明プロセスを引き起こす可能性があります。
暗号学原語の実装エラー: ハッシュ関数、暗号アルゴリズムなどの実装に問題がある場合、全体の証明システムの安全性が脅かされる可能性があります。
ランダム性の欠如: もしランダム数生成プロセスに問題があると、証明の安全性が損なわれる可能性があります。
2. コントラクトの安全性
Layer 2やスマートコントラクトを通じて実現されるプライバシーコインプロジェクトにおいては、一般的なリ入やインジェクションなどの脆弱性の他に、クロスチェーンメッセージ検証やproof検証に関するセキュリティにも特に注意を払う必要があります。これはシステムの信頼性に直接関係しています。
3. データの可用性
プロジェクトがデータの可用性問題をどのように解決するかに注目する必要があります。オフチェーンデータが安全かつ効率的にアクセスおよび検証できることを保証するために、データストレージ、検証メカニズム、伝送プロセスなどの観点から取り組むことができます。
4. 経済的インセンティブ
プロジェクトのインセンティブメカニズムが合理的であるか、各方面の参加を効果的に促し、システムの安全性と安定性を維持できるかを評価します。インセンティブモデルの設計、報酬の配分、罰則メカニズムなどを含みます。
5. プライバシー保護
プライバシー保護に関わるプロジェクトについては、そのプライバシーソリューションの実装を監査し、ユーザーデータが転送、保存、検証の過程で十分に保護されることを保証し、同時にシステムの可用性と信頼性を維持する必要があります。
6. パフォーマンス最適化
プロジェクトのパフォーマンス最適化戦略を評価し、取引処理速度や検証プロセスの効率など、コード実装における最適化措置を監査します。
7. フォールトトレランスとリカバリメカニズム
監査プロジェクトは、予期しない状況(、例えばネットワーク障害や悪意のある攻撃)に対するフォールトトレランスと復旧戦略を持ち、システムが可能な場合に自動的に復旧し、正常に運行し続けることを確保します。
8. コード品質
監査プロジェクトコードの全体的な品質、可読性、保守性、堅牢性に注目し、非標準的なプログラミングプラクティス、冗長コード、潜在的なエラーなどの問題が存在するかどうかを評価します。
セキュリティサービスの重要性
ZKPプロジェクトに対して、専門的なセキュリティサービスは全方位の保護を提供できます。通常のスマートコントラクトコード監査に加えて、回路のコーディングロジックの監査能力も必要で、制約条件と証明生成の正確性を同時に人手と自動化の方法で監査できる必要があります。重要なロジックに対しては、手動でカスタムロジック証明を組み立てて、さまざまな攻撃行動を模擬するテストを行うことができます。
さらに、Sequencer/Proverコードと検証契約に対しては、Fuzzとセキュリティテストの能力が必要であり、ノードエンティティとノードデータに対して保護を提供する必要があります。プロジェクトがローンチされた後は、リアルタイムモニタリングと保護システムも非常に重要であり、オンチェーンのセキュリティ状況の把握、リスク警告、オンチェーントラッキングなどの能力を提供できます。
まとめ
ZKPプロジェクトの安全性を議論する際には、まずプロジェクトがZKPをどこで使用するかを明確にする必要があります。異なるタイプのプロジェクト(、例えばLayer 2、プライバシーコイン、パブリックチェーン)では、安全性の重点が異なります。しかし、いずれにせよ、ZKPの3つのコア特性である完全性、信頼性、ゼロ知識性が効果的に保障されることを確認する必要があります。あらゆる側面の安全要因を総合的に考慮することで、ZKPプロジェクトのために堅固な安全防御を構築することができます。