zkTLS технология: новое решение для разрушения данных изоляторов Web3 и Web2

Недавно, исследуя новые направления проектов, я наткнулся на новую технологию zkTLS. После глубокого изучения я получил некоторые понимания и теперь делюсь своими выводами.

zkTLS — это инновационная технология, объединяющая доказательства с нулевым раскрытием (ZKP) и протокол безопасности транспортного уровня (TLS). В области Web3 она в основном используется в среде виртуальных машин на блокчейне и позволяет проверять подлинность данных HTTPS вне цепи без необходимости доверять третьим лицам. Под подлинностью здесь понимаются три аспекта: источник данных действительно происходит из конкретного HTTPS-ресурса, возвращенные данные не были подделаны и своевременность данных гарантирована. Благодаря этому криптографическому механизму реализации, zkTLS предоставляет смарт-контрактам на блокчейне возможность надежного доступа к ресурсам Web2 HTTPS, тем самым разрушая изоляцию данных.

Введение в протокол TLS

TLS (Протокол транспортного уровня безопасности) используется для обеспечения шифрования, аутентификации и целостности данных в сетевой связи, гарантируя безопасную передачу данных между клиентом и сервером. Протокол HTTPS фактически обеспечивает конфиденциальность и целостность передачи информации на основе протокола HTTP с использованием протокола TLS, и делает подлинность серверной стороны проверяемой.

Протокол TLS в основном решает следующие проблемы:

1. Шифрованная связь: использование симметричного шифрования для защиты данных и предотвращения подслушивания.
2. Идентификация: подтверждение идентичности 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 подделаны.

Процесс обмена данными по протоколу TLS делится на этап рукопожатия и этап передачи данных. На этапе рукопожатия клиент и сервер согласовывают параметры безопасности и устанавливают зашифрованную сессию. Затем на этапе передачи данных обе стороны используют сеансовый ключ для зашифрованной связи.

Проблема доступа к данным в Web3

Хотя протокол TLS широко используется в сети Web2, он создает некоторые проблемы для разработки приложений Web3. Когда смарт-контракты на цепи хотят получить доступ к данным вне цепи, из-за проблем с доступностью данных виртуальная машина на цепи не предоставляет возможности вызова внешних данных, чтобы обеспечить возможность отслеживания всех данных и, таким образом, гарантировать безопасность механизма консенсуса.

Для решения этой проблемы возникло множество проектов оракулов, таких как Chainlink и Pyth. Эти проекты выступают в качестве моста между данными на блокчейне и вне его, разрушая явление изолированных данных. Чтобы гарантировать доступность релейных данных, эти оракулы в основном используют механизм консенсуса PoS, повышая стоимость злонамеренных действий узлов для обеспечения достоверности данных.

Однако существуют две основные проблемы с решениями по получению данных на основе оракулов:

1. Высокие затраты: безопасность механизма консенсуса PoS основана на объеме заложенных средств, что увеличивает затраты на обслуживание. В то же время в процессе консенсуса существует большое количество избыточного обмена данными, что еще больше повышает затраты на использование данных.
2. Низкая эффективность: Консенсус механизма PoS требует определенного времени, что приводит к задержке данных на цепочке, что неблагоприятно для сценариев с высоким уровнем доступа.

Решение zkTLS

Технология zkTLS, вводя алгоритм ZKP (нулевое знание), позволяет смарт-контрактам на блокчейне напрямую проверять, действительно ли данные, предоставленные узлом, происходят из определенного HTTPS-ресурса и не были изменены. Этот метод избегает высоких затрат на использование традиционных оракулов, вызванных алгоритмами консенсуса.

Конкретно, zkTLS реализуется следующим образом:

1. Выполните вычисления для данных, полученных от запроса HTTPS ресурсов к узлам цепочки, относящихся к промежуточным узлам, а также для информации о проверке соответствующих CA-сертификатов, временных доказательств и доказательств целостности данных, чтобы сгенерировать Proof.
2. Поддерживайте необходимую проверочную информацию и алгоритмы проверки в цепочке.
3. Сделать так, чтобы смарт-контракты могли проверять подлинность, актуальность данных и надежность источника данных, не раскрывая ключевую информацию.

Преимущества zkTLS заключаются в значительном снижении стоимости достижения доступности ресурсов Web2 HTTPS. Это вызвало множество новых потребностей, таких как снижение стоимости получения цен на длиннохвостые активы на блокчейне, использование авторитетных сайтов Web2 для KYC на блокчейне, оптимизация проектирования технической архитектуры Web3 игр и др.

Влияние на существующую экосистему Web3

Появление zkTLS оказало определенное влияние на существующие компании Web3, особенно на основные проекты ораклов. В ответ на эти изменения такие гиганты отрасли, как Chainlink и Pyth, активно исследуют соответствующие направления, пытаясь сохранить доминирующую позицию в процессе технологической итерации. В то же время это также вызвало новые бизнес-модели, такие как переход от оплаты по времени к оплате по объему использования, Compute as a service и др.

Однако, как и большинство проектов ZK, основная проблема, с которой сталкивается zkTLS, заключается в том, как снизить вычислительные затраты, чтобы сделать его коммерчески ценным.

В целом, технология zkTLS предоставляет новую возможность для взаимодействия данных между Web3 и Web2. При проектировании продуктов важно следить за динамикой развития zkTLS и соответствующим образом интегрировать этот стек технологий, что может привести к новым прорывам в области бизнес-инноваций и технической архитектуры.