Analisis Teknologi zkTLS: Solusi Baru untuk Memecahkan Pulau Data Web3

Baru-baru ini, saat meneliti arah proyek baru, saya menemukan tumpukan teknologi baru - zkTLS. Ini adalah teknologi inovatif yang menggabungkan Zero-Knowledge Proof ( ZKP ) dan TLS ( protokol keamanan lapisan transport ), yang terutama diterapkan di lingkungan mesin virtual on-chain di bidang Web3. Ini dapat memverifikasi keaslian data HTTPS off-chain tanpa memerlukan kepercayaan pada pihak ketiga, termasuk keandalan sumber data, integritas data, dan ketepatan waktu. Terobosan teknologi ini memungkinkan kontrak pintar on-chain untuk mengakses sumber daya HTTPS Web2 off-chain dengan dapat dipercaya, secara efektif memecahkan pulau data.

Pengantar Protokol TLS

Untuk memahami nilai zkTLS, pertama-tama perlu memahami protokol TLS. TLS adalah protokol yang digunakan dalam komunikasi jaringan untuk menyediakan enkripsi, otentikasi, dan integritas data, memastikan transmisi data yang aman antara klien dan server. HTTPS sebenarnya adalah HTTP yang menggunakan protokol TLS, menjamin privasi dan integritas transmisi informasi, sekaligus memungkinkan keaslian server dapat diverifikasi.

Protokol TLS terutama menyelesaikan masalah berikut:

1. Komunikasi terenkripsi: menggunakan enkripsi simetris untuk melindungi data, mencegah penyadapan.
2. Autentikasi Identitas: Memverifikasi identitas server melalui sertifikat digital yang dikeluarkan oleh pihak ketiga, untuk mencegah serangan Man-in-the-Middle.
3. Integritas data: gunakan HMAC atau AEAD untuk memastikan data tidak diubah.

Proses komunikasi TLS dibagi menjadi dua tahap: pertukaran tangan dan transmisi data. Tahap pertukaran tangan mencakup langkah-langkah seperti klien mengirim ClientHello, server mengirim ServerHello, klien memverifikasi server, dan akhirnya bernegosiasi untuk menetapkan parameter keamanan serta membangun sesi terenkripsi. Tahap transmisi data menggunakan kunci sesi untuk komunikasi terenkripsi.

Masalah Akses Data di Web3

Meskipun TLS banyak digunakan di Web2, namun hal ini menjadi masalah dalam pengembangan aplikasi Web3. Ketika kontrak pintar di blockchain ingin mengakses data di luar blockchain, karena masalah ketersediaan data, mesin virtual di blockchain tidak akan membuka kemampuan pemanggilan data eksternal, untuk memastikan keterlacakan data dan keamanan mekanisme konsensus.

Untuk mengatasi masalah ini, beberapa proyek oracle muncul, seperti Chainlink dan Pyth. Mereka berfungsi sebagai jembatan penghubung antara data on-chain dan data off-chain, mengatasi kesulitan data. Oracle ini biasanya menggunakan mekanisme konsensus PoS, sehingga biaya kejahatan bagi node penghubung lebih tinggi daripada keuntungan, secara ekonomi memastikan bahwa mereka tidak memberikan informasi yang salah ke on-chain.

Namun, ada dua masalah utama yang ada pada skema pengambilan data berbasis oracle:

1. Biaya tinggi: Keamanan mekanisme konsensus PoS didasarkan pada jumlah dana yang dipertaruhkan, sehingga biaya pemeliharaannya tinggi.
2. Efisiensi rendah: Konsensus PoS membutuhkan waktu tertentu, menyebabkan data di blockchain tertunda, tidak cocok untuk skenario akses tinggi.

Solusi inovatif zkTLS

Teknologi zkTLS dengan memperkenalkan algoritma ZKP (Zero-Knowledge Proof) memungkinkan kontrak pintar di blockchain untuk langsung memverifikasi bahwa data yang disediakan oleh node benar-benar berasal dari sumber HTTPS tertentu dan tidak dimanipulasi, sehingga menghindari biaya penggunaan yang tinggi akibat algoritma konsensus pada oracle tradisional.

Secara spesifik, zkTLS melindungi melalui kriptografi, menggantikan biaya tinggi dari mekanisme konsensus yang digunakan oleh orakel tradisional untuk memberikan kegunaan data. Ini memperkenalkan ZKP, untuk menghitung data yang diperoleh dari permintaan sumber daya HTTPS oleh node relay off-chain, informasi verifikasi CA, bukti waktu, dan bukti integritas data, menghasilkan Proof. Sementara itu, di blockchain, informasi dan algoritma verifikasi yang diperlukan dipelihara, sehingga kontrak pintar dapat memverifikasi kebenaran, ketepatan waktu, dan keandalan sumber data tanpa mengungkapkan informasi penting.

Solusi teknologi ini secara signifikan menurunkan biaya pencapaian ketersediaan sumber daya Web2 HTTPS, memicu banyak permintaan baru, seperti mengurangi biaya pengambilan harga aset ekor panjang di blockchain, memanfaatkan situs web otoritatif Web2 untuk KYC di blockchain, serta mengoptimalkan desain arsitektur teknologi DID dan game Web3.

Dampak Industri dan Prospek Masa Depan

Kemunculan zkTLS memberikan dampak pada perusahaan Web3 yang ada, terutama proyek oracle mainstream. Untuk menghadapi tantangan ini, raksasa industri seperti Chainlink dan Pyth secara aktif mengikuti penelitian terkait, berusaha untuk mempertahankan posisi dominan dalam iterasi teknologi. Pada saat yang sama, ini juga melahirkan model bisnis baru, seperti peralihan dari biaya berdasarkan waktu menjadi biaya berdasarkan penggunaan, Compute as a service, dll.

Tentu saja, pengembangan zkTLS masih menghadapi tantangan, terutama dalam hal bagaimana mengurangi biaya komputasi untuk memberikan nilai komersial. Ini mirip dengan masalah yang dihadapi oleh sebagian besar proyek ZK.

Secara keseluruhan, teknologi zkTLS membawa kemungkinan baru untuk pengembangan aplikasi Web3. Dalam merancang produk, memperhatikan dinamika perkembangan zkTLS dan mengintegrasikan tumpukan teknologi ini dengan tepat dapat membuka arah baru dalam inovasi bisnis dan arsitektur teknologi.