تحليل تقنية zkTLS: الحل الجديد لكسر جزر بيانات Web3

مؤخراً أثناء بحثي عن اتجاهات مشاريع جديدة، تعرضت لتقنية جديدة - zkTLS. هذه تقنية مبتكرة تجمع بين إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP) وبروتوكول أمان طبقة النقل TLS()، وتستخدم بشكل رئيسي في بيئات الآلات الافتراضية على السلسلة في مجال Web3. يمكنها التحقق من صحة بيانات HTTPS غير المتصلة بالسلسلة دون الحاجة إلى الثقة في طرف ثالث، بما في ذلك موثوقية مصدر البيانات، وسلامة البيانات، وفعاليتها الزمنية. هذا الاختراق التكنولوجي يمكّن العقود الذكية على السلسلة من الوصول بشكل موثوق إلى موارد Web2 HTTPS غير المتصلة بالسلسلة، مما يكسر فعليًا جزر البيانات.

مقدمة عن بروتوكول TLS

لفهم قيمة zkTLS، تحتاج أولاً إلى فهم بروتوكول TLS. TLS هو بروتوكول يوفر التشفير والمصادقة وسلامة البيانات في الاتصالات الشبكية، مما يضمن نقل البيانات بأمان بين العميل والخادم. HTTPS هو في الواقع يستخدم بروتوكول TLS على أساس HTTP، مما يضمن خصوصية وسلامة نقل المعلومات، بينما يجعل صحة الخادم قابلة للتحقق.

بروتوكول TLS يحل بشكل رئيسي المشاكل التالية:

1. الاتصالات المشفرة: استخدام التشفير المتماثل لحماية البيانات ومنع التنصت.
2. التحقق من الهوية: يتم التحقق من هوية الخادم من خلال شهادة رقمية صادرة عن طرف ثالث، لمنع هجمات الرجل في المنتصف.
3. سلامة البيانات: استخدم HMAC أو AEAD لضمان عدم تغيير البيانات.

تمر عملية الاتصال TLS بمرحلتين: مرحلة المصافحة ومرحلة نقل البيانات. تشمل مرحلة المصافحة إرسال العميل لـ ClientHello، وإرسال الخادم لـ ServerHello، والتحقق من الخادم من قبل العميل، وفي النهاية يتم التفاوض على معايير الأمان وإقامة جلسة تشفير. أما مرحلة نقل البيانات، فتستخدم مفتاح الجلسة لإجراء اتصالات مشفرة.

مشكلة الوصول إلى البيانات في Web3

على الرغم من أن TLS يُستخدم على نطاق واسع في Web2، إلا أنه يُسبب مشكلات في تطوير تطبيقات Web3. عندما ترغب العقود الذكية على السلسلة في الوصول إلى البيانات خارج السلسلة، فإن الآلة الافتراضية على السلسلة لن تفتح القدرة على استدعاء البيانات الخارجية بسبب مشكلات توفر البيانات، لضمان إمكانية تتبع البيانات وأمان آلية الإجماع.

لحل هذه المشكلة، ظهرت بعض مشاريع أوراكل مثل Chainlink و Pyth. تقوم هذه المشاريع بدور جسر بين البيانات على السلسلة والبيانات خارج السلسلة، مما يكسر جزر البيانات. غالبًا ما تستخدم هذه الأوراكل آلية إجماع PoS، مما يجعل تكلفة سوء السلوك للعقد الوسيطة أعلى من الفوائد، مما يضمن اقتصاديًا عدم تقديم معلومات خاطئة على السلسلة.

ومع ذلك، هناك مشكلتان رئيسيتان في خطة الحصول على البيانات المعتمدة على الأوراكيل:

1. التكلفة العالية: تعتمد سلامة آلية إجماع PoS على كمية الأموال المرهونة، مما يجعل تكاليف الصيانة باهظة.
2. كفاءة منخفضة: يتطلب إجماع PoS بعض الوقت، مما يؤدي إلى تأخر البيانات على السلسلة، وهو غير مناسب لسيناريوهات الوصول عالي التردد.

الحلول المبتكرة لـ zkTLS

تكنولوجيا zkTLS من خلال إدخال خوارزمية إثبات المعرفة الصفرية ZKP، تجعل العقود الذكية على السلسلة قادرة على التحقق مباشرة من أن البيانات المقدمة من العقدة تأتي بالفعل من مورد HTTPS معين ولم يتم العبث بها، مما يتجنب التكاليف العالية الناجمة عن خوارزمية الإجماع في أوامر التنبؤ التقليدية.

بشكل محدد، يوفر zkTLS حماية تشفيرية، ليحل محل التكلفة العالية لجعل البيانات قابلة للاستخدام التي تعتمد على آلية الإجماع في الأوركل التقليدي. إنه يقدم ZKP، لحساب البيانات المستلمة من طلبات موارد HTTPS من عقد الترحيل خارج السلسلة، ومعلومات التحقق من الشهادات CA، وإثباتات التوقيت، وإثباتات سلامة البيانات، مما ينتج عنه Proof. في نفس الوقت، يحتفظ بالتحقق من المعلومات الضرورية والخوارزميات على السلسلة، مما يسمح للعقود الذكية بالتحقق من صحة البيانات وملاءمتها وموثوقية مصدر البيانات دون الكشف عن المعلومات الحساسة.

هذا الحل التكنولوجي خفض بشكل كبير من تكلفة تحقيق قابلية استخدام موارد Web2 HTTPS، مما أثار العديد من الطلبات الجديدة، مثل خفض تكلفة الحصول على أسعار الأصول الطويلة على السلسلة، واستخدام المواقع الرسمية في Web2 لإجراء KYC على السلسلة، وتحسين تصميم بنية تقنية DID وألعاب Web3.

تأثير الصناعة وآفاق المستقبل

ظهور zkTLS أثر على شركات Web3 الحالية، وخاصة مشاريع الأوراق المالية الرائدة. لمواجهة التحديات، تتبع عمالقة الصناعة مثل Chainlink و Pyth الأبحاث ذات الصلة بنشاط، في محاولة للحفاظ على مكانتهم الرائدة في دورة التحديث التكنولوجي. في الوقت نفسه، أدى ذلك أيضًا إلى ولادة نماذج أعمال جديدة، مثل التحول من الدفع حسب الوقت إلى الدفع حسب الاستخدام، و Compute as a service.

بالطبع، لا يزال تطوير zkTLS يواجه تحديات، تتعلق بشكل رئيسي بكيفية خفض تكاليف الحساب، لجعلها ذات قيمة تجارية. وهذا يشبه المشاكل التي تواجه معظم مشاريع ZK.

بشكل عام، توفر تقنية zkTLS إمكانيات جديدة لتطوير تطبيقات Web3. عند تصميم المنتجات، قد يؤدي التركيز على تطورات zkTLS ودمج هذه التقنية بشكل مناسب إلى فتح آفاق جديدة في الابتكار التجاري وهندسة التكنولوجيا.