Аналіз технології zkTLS: новий план для подолання даних-островів Web3

Нещодавно під час процесу розробки продукту я познайомився з новим технологічним стеком - zkTLS, який я глибоко досліджував і вивчав. У цій статті я поділюся своїми думками, сподіваюся, це надихне всіх.

zkTLS – це нова технологія, яка поєднує нульове знання (ZKP) та протокол безпеки передачі TLS(. У сфері Web3 вона в основному використовується в середовищі віртуальних машин на блокчейні, щоб перевірити достовірність даних HTTPS, що передаються офлайн, без необхідності довіряти третім особам. Ця перевірка включає три аспекти: підтвердження, що дані походять з конкретного ресурсу HTTPS, дані не були підроблені, і своєчасність даних гарантована. Завдяки цьому криптографічному механізму, смарт-контракти на блокчейні отримують можливість надійно отримувати доступ до ресурсів Web2 HTTPS, тим самим руйнуючи ізоляцію даних.

Огляд протоколу TLS

TLS) протокол безпеки транспортного рівня ( використовується для забезпечення шифрування, автентифікації та цілісності даних в мережевих комунікаціях, забезпечуючи безпечну передачу даних між клієнтом та сервером. HTTPS насправді є побудованим на основі HTTP, який використовує TLS для забезпечення конфіденційності та цілісності передачі інформації, а також робить справжність серверної сторони перевіряємою.

Протокол TLS вирішує проблеми безпеки, насамперед, наступними способами:

1. Шифроване спілкування: використовуйте симетричне шифрування для захисту даних від прослуховування.
2. Ідентифікація: перевірка ідентичності сервера за допомогою цифрового сертифіката, виданого третьою стороною, для запобігання атакам людини посередині.
3. Цілісність даних: використовуйте HMAC або AEAD, щоб забезпечити, що дані не були змінені.

Процес обміну даними протоколу TLS включає етапи рукопожаття та передачі даних. Конкретні кроки такі:

1. Клієнт відправляє ClientHello, що містить інформацію про підтримувані версії TLS, шифрувальні алгоритми тощо.
2. Сервер відповідає ServerHello, вибирає алгоритм шифрування та надсилає сертифікат та іншу інформацію.
3. Клієнт перевіряє сертифікат сервера та обчислює спільний ключ.
4. Сторони використовують узгоджений сеансовий ключ для зашифрованого зв'язку.

Виклики доступу до даних у Web3

Розробка Web3-додатків стикається з труднощами доступу до даних поза ланцюгом для смарт-контрактів на ланцюзі. Для вирішення цієї проблеми виникли такі проекти, як Chainlink, які виконують роль моста між даними на ланцюзі та поза ним. Ці проекти зазвичай використовують механізм консенсусу PoS для забезпечення доступності даних.

Однак схема отримання даних на основі оракула має дві основні проблеми:

1. Високі витрати: Безпека механізму PoS базується на обсязі стейкованих коштів, що веде до високих витрат на обслуговування.
2. Низька ефективність: консенсус PoS потребує часу, що призводить до затримки даних у ланцюзі, що негативно впливає на сценарії високочастотного доступу.

Рішення zkTLS

Технологія zkTLS, впроваджуючи алгоритм нульових знань, дозволяє смарт-контрактам на блокчейні безпосередньо перевіряти, що дані, надані вузлами, дійсно походять з певного ресурсу HTTPS і не були змінені, уникаючи високих витрат на традиційні оракули.

Зокрема, zkTLS обчислює дані, отримані від запитів до ресурсів HTTPS на зовнішніх проміжних вузлах, інформацію про перевірку сертифікатів CA, тимчасові докази та докази цілісності даних, генеруючи Proof. В блокчейні підтримуються необхідна інформація для перевірки та алгоритми, що дозволяє смарт-контрактам перевіряти достовірність, актуальність та надійність джерела даних без розкриття ключової інформації.

Цей підхід значно знизив витрати на досягнення доступності ресурсів Web2 HTTPS на блокчейні, відкривши можливості для багатьох нових запитів, таких як зниження витрат на отримання цін на довгі хвости активів на блокчейні, використання авторитетних веб-сайтів Web2 для KYC на блокчейні тощо.

Вплив на галузь та майбутній розвиток

Поява zkTLS справила вплив на існуючі підприємства Web3, особливо на основні проекти оракулів. Щоб протистояти цій тенденції, такі гіганти галузі, як Chainlink і Pyth, активно досліджують відповідні напрямки та вивчають нові бізнес-моделі, такі як перехід від плати за час до плати за використання, надання Compute as a service тощо.

Основною проблемою, з якою стикається zkTLS, є зниження витрат на обчислення, щоб зробити його комерційно вигідним. Це схоже на труднощі, з якими стикається більшість проектів ZK.

В цілому, zkTLS відкриває нові можливості для розробки додатків Web3. Під час розробки продукту, слід звертати увагу на динаміку розвитку zkTLS і відповідно інтегрувати цей технічний стек, що може знайти нові точки прориву в бізнес-інноваціях та технологічній архітектурі.