Анализ технологии zkTLS: новое решение для преодоления изоляции данных в Web3

Недавно, исследуя новые направления проектов, я столкнулся с новым технологическим стеком - zkTLS. Это инновационная технология, объединяющая нулевое знание (ZKP) и протокол безопасной передачи TLS(), в основном применяемая в области Web3 для цепочечных виртуальных машин. Она позволяет проверять подлинность данных HTTPS вне цепи без необходимости доверять третьим сторонам, включая надежность источника данных, целостность данных и их актуальность. Этот технологический прорыв позволяет цепочным смарт-контрактам надежно получать доступ к ресурсам Web2 HTTPS вне цепи, эффективно разрушая изолированность данных.

Введение в протокол TLS

Чтобы понять ценность zkTLS, сначала необходимо понять протокол TLS. TLS — это протокол, используемый для обеспечения шифрования, аутентификации и целостности данных в сетевой коммуникации, который гарантирует безопасную передачу данных между клиентом и сервером. HTTPS на самом деле основан на HTTP и использует протокол TLS, обеспечивая конфиденциальность и целостность передачи информации, а также позволяя проверять подлинность серверной стороны.

Протокол TLS в основном решает следующие проблемы:

1. Защищенная связь: использование симметричного шифрования для защиты данных и предотвращения подслушивания.
2. Идентификация: Проверка подлинности сервера с помощью цифрового сертификата, выданного третьей стороной, для предотвращения атак посредников.
3. Целостность данных: используйте HMAC или AEAD для обеспечения того, чтобы данные не были изменены.

Процесс TLS-соединения делится на две стадии: установление соединения и передачу данных. Стадия установления соединения включает в себя шаги, когда клиент отправляет ClientHello, сервер отправляет ServerHello, клиент проверяет сервер и т. д., в конечном итоге согласовываются параметры безопасности и устанавливается зашифрованная сессия. Стадия передачи данных использует сеансовый ключ для зашифрованной связи.

Проблема доступа к данным в Web3

Хотя TLS широко используется в Web2, он вызывает затруднения в разработке приложений Web3. Когда смарт-контракты на блокчейне хотят получить доступ к данным вне цепочки, виртуальная машина на блокчейне не открывает возможность вызова внешних данных из-за проблем с доступностью данных, чтобы обеспечить возможность отслеживания данных и безопасность механизма консенсуса.

Для решения этой проблемы появились некоторые проекты оракулов, такие как Chainlink и Pyth. Они выступают в роли моста между данными на цепочке и вне цепочки, разрушая изолированность данных. Эти оракулы обычно используют механизм консенсуса PoS, что делает затраты на злоупотребления со стороны ретрансляционных узлов выше их выгоды, тем самым экономически обеспечивая отсутствие предоставления неверной информации в цепь.

Однако, у решения по получению данных от оракула есть две основные проблемы:

1. Высокие затраты: безопасность механизма согласования PoS основана на объеме залоговых средств, что приводит к высоким затратам на поддержание.
2. Низкая эффективность: консенсус PoS требует некоторого времени, что приводит к задержке данных в цепи, что делает его неподходящим для сценариев с высокой частотой доступа.

Инновационное решение zkTLS

Технология zkTLS, вводя алгоритм доказательства с нулевым знанием (ZKP), позволяет смарт-контрактам на блокчейне напрямую проверять, что данные, предоставленные узлами, действительно исходят из определенного HTTPS-ресурса и не были изменены, что исключает высокие затраты на использование традиционных оракулов из-за алгоритмов консенсуса.

Конкретно, zkTLS защищает данные с помощью криптографии, заменяя традиционные оракулы, основанные на механизме консенсуса, что приводит к высокой стоимости доступности данных. Он вводит ZKP, вычисляя полученные данные, информацию о проверке CA-сертификатов, временные доказательства и доказательства целостности данных, запрашивая ресурсы HTTPS у узлов ретрансляции вне цепи. В то же время на цепи поддерживаются необходимые данные для проверки и алгоритмы, позволяя смарт-контрактам проверять подлинность, актуальность данных и надежность источника данных без раскрытия ключевой информации.

Данное технологическое решение значительно снизило затраты на достижение доступности ресурсов Web2 HTTPS, стимулировало множество новых потребностей, таких как снижение стоимости получения цен на длиннохвостовые активы в цепочке, использование авторитетных веб-сайтов Web2 для проведения KYC в цепочке, оптимизация проектирования технической архитектуры DID и Web3 игр и т. д.

Влияние на отрасль и перспективы будущего

Появление zkTLS оказало влияние на существующие компании Web3, особенно на основные проекты оракулов. Чтобы справиться с вызовами, такие отраслевые гиганты, как Chainlink и Pyth, активно следуют за соответствующими исследованиями, пытаясь сохранить доминирующую позицию в ходе технологической итерации. В то же время это также способствует возникновению новых бизнес-моделей, таких как переход от оплаты по времени к оплате по использованию, Compute as a service и другие.

Конечно, развитие zkTLS все еще сталкивается с вызовами, главным образом в том, как снизить вычислительные затраты, чтобы сделать его коммерчески ценным. Это похоже на проблемы, с которыми сталкиваются большинство ZK проектов.

В целом, технология zkTLS открывает новые возможности для разработки приложений Web3. При проектировании продуктов важно следить за динамикой развития zkTLS и соответствующим образом интегрировать этот технологический стек, что может привести к новым направлениям в бизнес-innovations и технической архитектуре.