Teknologi ZK telah banyak digunakan untuk tujuan privasi dan penskalaan. Namun, gelombang proyek baru memanfaatkan fitur solusi kriptografi ini untuk memecahkan salah satu masalah industri blockchain yang paling menarik: jembatan lintas rantai.
Salah satu alasan mengadopsi ZK untuk menjembatani adalah sifat kriptografinya yang tidak dapat dipercaya, yang mengatasi salah satu kelemahan dari solusi penghubung terpusat yang menjadi pusat peretasan besar-besaran pada tahun 2022.
Masalah Jembatan
**Jembatan lintas rantai saat ini menghadapi dua masalah penting: skalabilitas dan keamanan. **Karena bridge perlu melacak status kedua rantai, mereka memerlukan daya komputasi dan kapasitas penyimpanan yang signifikan. Untuk menghindari overhead ini, banyak penghubung telah beralih ke pendekatan berbasis komite, di mana sekumpulan kecil validator (atau bahkan hanya pemegang multi-tanda tangan) menandatangani transfer negara dan karenanya menjadi rentan.
Kerugian aset lebih dari $1,6 miliar karena kerentanan serangan jembatan selama tahun 2022. Tetapi angka ini dapat diartikan dengan dua cara. Di satu sisi, lalu lintas transit di atas jembatan menunjukkan bahwa permintaan pasar akan interoperabilitas semakin meningkat. Di sisi lain, potongan teka-teki yang begitu penting merupakan salah satu mata rantai terlemah dalam ekosistem blockchain yang lebih besar. Tiga area utama yang menjadi perhatian keamanan adalah bug dalam kode, titik buta dalam arsitektur (seperti kurangnya failsafe), dan pengambilalihan komite/validator.
Peretasan besar-besaran pada tahun 2022 mendorong pengembangan jembatan ZK
Hal ini mendorong pengembang untuk mengeksplorasi solusi alternatif—terutama yang mengandalkan kriptografi. Menggunakan properti yang melekat pada zk-SNARK menghilangkan kebutuhan akan model komite sambil tetap memungkinkan jaringan untuk diskalakan.
****Bagaimana cara bermain ZK? ****
Untuk memverifikasi status satu blockchain (rantai sumber) di blockchain lain (rantai target) tanpa keamanan bersama, Anda dapat menggunakan klien ringan on-chain untuk rantai sumber yang berjalan di rantai target. Klien ringan atau node ringan adalah perangkat lunak yang terhubung ke node penuh untuk berinteraksi dengan blockchain.
Ini memungkinkan Anda memverifikasi konsensus rantai sumber dalam lingkungan eksekusi rantai target tanpa memerlukan asumsi kepercayaan tambahan di luar apa yang diperlukan untuk setiap konsensus rantai. Rantai target kemudian akan memiliki beberapa informasi tentang rantai sumber yang dimasukkan ke dalam konsensusnya sendiri.
Berikut adalah penjelasan sederhana tentang cara kerja jembatan ZK
Dengan menggunakan sistem pembuktian tanpa pengetahuan, khususnya properti SNARK yang "ringkas", sekarang dimungkinkan untuk melakukan proses verifikasi ini secara efisien menggunakan klien ringan on-chain. Dimungkinkan juga untuk memverifikasi transisi status dan konsensus on-chain untuk keamanan maksimum, serupa dengan menjalankan node penuh.
Kami mengidentifikasi setidaknya empat proyek yang mengerjakan solusi jembatan ZK di berbagai ekosistem dan tahap pengembangan.
Succinct Labs telah mengembangkan sistem yang memungkinkan koneksi yang diminimalkan kepercayaan antara Gnosis dan Ethereum 2.0, blockchain konsensus bukti saham. Sistem menggunakan SNARKS untuk memverifikasi validitas bukti konsensus pada rantai Gnosis secara efisien.
Jaringan Ethereum 2.0 memiliki komite yang terdiri dari 512 validator, dipilih secara acak setiap 27 jam, bertanggung jawab untuk menandatangani setiap header blok selama waktu tersebut. Status jaringan Ethereum dianggap valid jika setidaknya 2/3 dari validator telah menandatangani header blok tertentu. Proses verifikasi validitas status jaringan melibatkan penyimpanan dan pemeriksaan kunci publik 512 BLS pemverifikasi, dan menyajikan tanda tangan mereka dan header blok serta bukti Merkle pemverifikasi.
Proses ini mahal secara komputasi, sehingga klien ringan menggunakan SNARK untuk membuat bukti berukuran konstan yang dapat diverifikasi secara efisien pada rantai Gnosis. Bukti dibuat menggunakan komputasi off-chain, yang melibatkan pembuatan sirkuit untuk memverifikasi validator dan tanda tangannya, lalu menghasilkan bukti SNARK. Proof dan block header kemudian diserahkan ke smart contract di Gnosis Chain, yang melakukan verifikasi. Menggunakan SNARK membantu mengurangi overhead penyimpanan dan kerumitan sirkuit, serta menurunkan asumsi kepercayaan. Namun, pendekatan ini khusus untuk protokol konsensus Ethereum 2.0 dan EVM, jadi mungkin perlu lebih mudah untuk menggeneralisasi ke rantai lain.
Electron Labs sedang mencoba membuat koneksi antara ekosistem Cosmos SDK (kerangka kerja untuk membangun aplikasi blockchain tertentu) dan Ethereum. Secara khusus, zkIBC berusaha untuk meniru protokol komunikasi tanpa kepercayaan yang digunakan oleh rantai berdaulat Cosmos, yang disebut Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), dan memperluasnya ke Ethereum.
Namun, menggunakan klien ringan dari Cosmos SDK di Ethereum menimbulkan beberapa tantangan. Klien ringan Tendermint yang digunakan di Cosmos SDK berjalan pada kurva Ed25519, yang tidak didukung secara native oleh blockchain Ethereum. Ini membuatnya mahal dan tidak efisien untuk memverifikasi tanda tangan Ed25519 pada kurva Ethereum BN254. Electron Labs berencana untuk mengatasi masalah ini dengan membuat sistem berbasis zkSNARK yang dapat menghasilkan bukti validitas tanda tangan off-chain dan hanya memverifikasi bukti pada rantai Ethereum.
Pendekatan ini secara efisien dan murah memverifikasi tanda tangan Ed25519 dari Cosmos SDK di blockchain Ethereum tanpa memperkenalkan asumsi kepercayaan baru. Satu masalah dengan pendekatan ini adalah latensi, karena proses pembuatan bukti harus mengikuti tingkat produksi blok Cosmos SDK yang tinggi. Electron Labs berencana untuk memecahkan masalah ini dengan menggunakan beberapa mesin untuk menghasilkan bukti secara paralel dan menggabungkannya menjadi satu bukti zkSNARK.
zkBridge adalah kerangka kerja yang memungkinkan pembuatan aplikasi yang dapat berkomunikasi antara berbagai jaringan blockchain. Ini menggunakan node relai dan sistem kontrak pintar untuk memfasilitasi komunikasi. Perbedaan utama antara zkBridge dan pendekatan yang dipimpin industri lainnya adalah bahwa hal itu hanya membutuhkan kehadiran satu node yang jujur dalam jaringan relai, dan ini mengasumsikan bahwa zkSNARK dapat diandalkan.
zkBridge menggunakan deVirgo, versi paralel dari sistem bukti zkSNARK Virgo, yang memiliki ukuran bukti lebih kecil dan tidak memerlukan pengaturan tepercaya. Itu bergantung pada protokol yang disebut GKR dan skema komitmen polinomial untuk menghasilkan bukti sirkuit yang memverifikasi banyak tanda tangan. Bukti deVirgo kemudian dikompresi menggunakan pembukti Groth16 dan diverifikasi oleh kontrak pembaruan pada blockchain target. Secara keseluruhan, kombinasi sistem pembuktian ini memungkinkan komunikasi lintas rantai yang efisien di zkBridge tanpa asumsi kepercayaan eksternal.
****=nil; Aksesibilitas data dasar yang tidak dapat dipercaya ****
Manajemen data penting, seperti menjembatani, seringkali membutuhkan replikasi penuh data di lingkungan tepercaya di bawah kendali penuh. Namun jika hal itu tidak memungkinkan, atau sangat mahal untuk disediakan, organisasi dapat beralih ke penyedia data tepercaya, seperti AWS atau Infura, untuk mengakses data yang mereka perlukan.
Namun seperti yang kami sebutkan di pengantar postingan ini, mempercayai penyedia data dapat menyebabkan masalah penyensoran atau pelanggaran data.
Here=nil; solusi manajemen data tanpa kepercayaan. Solusi ini memungkinkan penghubungan tanpa kepercayaan dengan menggunakan bukti status dan kueri berdasarkan sistem "JATUHKAN DATABASE*". Dalam hal ini, protokol dapat menggunakan data yang diambil dari protokol dan bukti kebenaran SNARK untuk mentransfer data dari basis data protokol yang berbeda satu sama lain.
Kesimpulannya
Karena ruang penghubung ZK masih dalam masa pertumbuhan, kami mengharapkan pertumbuhan eksponensial dalam terobosan penelitian, implementasi cerdas, dan adopsi aplikasi lintas rantai di tahun-tahun mendatang. Karena kami tahu bahwa kebutuhan akan interoperabilitas semakin meningkat, kami dapat mengharapkan pengembangan teknologi penghubung yang lebih aman dan dapat diskalakan, yang pada gilirannya dapat memajukan pengembangan teknologi ZK.
Lihat Asli
Konten ini hanya untuk referensi, bukan ajakan atau tawaran. Tidak ada nasihat investasi, pajak, atau hukum yang diberikan. Lihat Penafian untuk pengungkapan risiko lebih lanjut.
Bagaimana mengatasi masalah jembatan lintas rantai? Pengenalan 4 proyek jembatan ZK baru
Penulis: zkvalidator; Penyusun: Kate, Marsbit
Teknologi ZK telah banyak digunakan untuk tujuan privasi dan penskalaan. Namun, gelombang proyek baru memanfaatkan fitur solusi kriptografi ini untuk memecahkan salah satu masalah industri blockchain yang paling menarik: jembatan lintas rantai.
Salah satu alasan mengadopsi ZK untuk menjembatani adalah sifat kriptografinya yang tidak dapat dipercaya, yang mengatasi salah satu kelemahan dari solusi penghubung terpusat yang menjadi pusat peretasan besar-besaran pada tahun 2022.
Masalah Jembatan
**Jembatan lintas rantai saat ini menghadapi dua masalah penting: skalabilitas dan keamanan. **Karena bridge perlu melacak status kedua rantai, mereka memerlukan daya komputasi dan kapasitas penyimpanan yang signifikan. Untuk menghindari overhead ini, banyak penghubung telah beralih ke pendekatan berbasis komite, di mana sekumpulan kecil validator (atau bahkan hanya pemegang multi-tanda tangan) menandatangani transfer negara dan karenanya menjadi rentan.
Kerugian aset lebih dari $1,6 miliar karena kerentanan serangan jembatan selama tahun 2022. Tetapi angka ini dapat diartikan dengan dua cara. Di satu sisi, lalu lintas transit di atas jembatan menunjukkan bahwa permintaan pasar akan interoperabilitas semakin meningkat. Di sisi lain, potongan teka-teki yang begitu penting merupakan salah satu mata rantai terlemah dalam ekosistem blockchain yang lebih besar. Tiga area utama yang menjadi perhatian keamanan adalah bug dalam kode, titik buta dalam arsitektur (seperti kurangnya failsafe), dan pengambilalihan komite/validator.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-4c6e40347b-dd1a6f-7649e1)
Peretasan besar-besaran pada tahun 2022 mendorong pengembangan jembatan ZK
Hal ini mendorong pengembang untuk mengeksplorasi solusi alternatif—terutama yang mengandalkan kriptografi. Menggunakan properti yang melekat pada zk-SNARK menghilangkan kebutuhan akan model komite sambil tetap memungkinkan jaringan untuk diskalakan.
****Bagaimana cara bermain ZK? ****
Untuk memverifikasi status satu blockchain (rantai sumber) di blockchain lain (rantai target) tanpa keamanan bersama, Anda dapat menggunakan klien ringan on-chain untuk rantai sumber yang berjalan di rantai target. Klien ringan atau node ringan adalah perangkat lunak yang terhubung ke node penuh untuk berinteraksi dengan blockchain.
Ini memungkinkan Anda memverifikasi konsensus rantai sumber dalam lingkungan eksekusi rantai target tanpa memerlukan asumsi kepercayaan tambahan di luar apa yang diperlukan untuk setiap konsensus rantai. Rantai target kemudian akan memiliki beberapa informasi tentang rantai sumber yang dimasukkan ke dalam konsensusnya sendiri.
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-542bfc07ee-dd1a6f-7649e1)
Berikut adalah penjelasan sederhana tentang cara kerja jembatan ZK
Dengan menggunakan sistem pembuktian tanpa pengetahuan, khususnya properti SNARK yang "ringkas", sekarang dimungkinkan untuk melakukan proses verifikasi ini secara efisien menggunakan klien ringan on-chain. Dimungkinkan juga untuk memverifikasi transisi status dan konsensus on-chain untuk keamanan maksimum, serupa dengan menjalankan node penuh.
Kami mengidentifikasi setidaknya empat proyek yang mengerjakan solusi jembatan ZK di berbagai ekosistem dan tahap pengembangan.
**** Lab Ringkas ****
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-c859310236-dd1a6f-7649e1)
Succinct Labs telah mengembangkan sistem yang memungkinkan koneksi yang diminimalkan kepercayaan antara Gnosis dan Ethereum 2.0, blockchain konsensus bukti saham. Sistem menggunakan SNARKS untuk memverifikasi validitas bukti konsensus pada rantai Gnosis secara efisien.
Jaringan Ethereum 2.0 memiliki komite yang terdiri dari 512 validator, dipilih secara acak setiap 27 jam, bertanggung jawab untuk menandatangani setiap header blok selama waktu tersebut. Status jaringan Ethereum dianggap valid jika setidaknya 2/3 dari validator telah menandatangani header blok tertentu. Proses verifikasi validitas status jaringan melibatkan penyimpanan dan pemeriksaan kunci publik 512 BLS pemverifikasi, dan menyajikan tanda tangan mereka dan header blok serta bukti Merkle pemverifikasi.
Proses ini mahal secara komputasi, sehingga klien ringan menggunakan SNARK untuk membuat bukti berukuran konstan yang dapat diverifikasi secara efisien pada rantai Gnosis. Bukti dibuat menggunakan komputasi off-chain, yang melibatkan pembuatan sirkuit untuk memverifikasi validator dan tanda tangannya, lalu menghasilkan bukti SNARK. Proof dan block header kemudian diserahkan ke smart contract di Gnosis Chain, yang melakukan verifikasi. Menggunakan SNARK membantu mengurangi overhead penyimpanan dan kerumitan sirkuit, serta menurunkan asumsi kepercayaan. Namun, pendekatan ini khusus untuk protokol konsensus Ethereum 2.0 dan EVM, jadi mungkin perlu lebih mudah untuk menggeneralisasi ke rantai lain.
zkIBC dikembangkan oleh Electron Labs
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-7fb0fa2f77-dd1a6f-7649e1)
Electron Labs sedang mencoba membuat koneksi antara ekosistem Cosmos SDK (kerangka kerja untuk membangun aplikasi blockchain tertentu) dan Ethereum. Secara khusus, zkIBC berusaha untuk meniru protokol komunikasi tanpa kepercayaan yang digunakan oleh rantai berdaulat Cosmos, yang disebut Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC), dan memperluasnya ke Ethereum.
Namun, menggunakan klien ringan dari Cosmos SDK di Ethereum menimbulkan beberapa tantangan. Klien ringan Tendermint yang digunakan di Cosmos SDK berjalan pada kurva Ed25519, yang tidak didukung secara native oleh blockchain Ethereum. Ini membuatnya mahal dan tidak efisien untuk memverifikasi tanda tangan Ed25519 pada kurva Ethereum BN254. Electron Labs berencana untuk mengatasi masalah ini dengan membuat sistem berbasis zkSNARK yang dapat menghasilkan bukti validitas tanda tangan off-chain dan hanya memverifikasi bukti pada rantai Ethereum.
Pendekatan ini secara efisien dan murah memverifikasi tanda tangan Ed25519 dari Cosmos SDK di blockchain Ethereum tanpa memperkenalkan asumsi kepercayaan baru. Satu masalah dengan pendekatan ini adalah latensi, karena proses pembuatan bukti harus mengikuti tingkat produksi blok Cosmos SDK yang tinggi. Electron Labs berencana untuk memecahkan masalah ini dengan menggunakan beberapa mesin untuk menghasilkan bukti secara paralel dan menggabungkannya menjadi satu bukti zkSNARK.
zkBridgeDirancang oleh BerkleyRDI
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-e2df0e1e8a-dd1a6f-7649e1)
zkBridge adalah kerangka kerja yang memungkinkan pembuatan aplikasi yang dapat berkomunikasi antara berbagai jaringan blockchain. Ini menggunakan node relai dan sistem kontrak pintar untuk memfasilitasi komunikasi. Perbedaan utama antara zkBridge dan pendekatan yang dipimpin industri lainnya adalah bahwa hal itu hanya membutuhkan kehadiran satu node yang jujur dalam jaringan relai, dan ini mengasumsikan bahwa zkSNARK dapat diandalkan.
zkBridge menggunakan deVirgo, versi paralel dari sistem bukti zkSNARK Virgo, yang memiliki ukuran bukti lebih kecil dan tidak memerlukan pengaturan tepercaya. Itu bergantung pada protokol yang disebut GKR dan skema komitmen polinomial untuk menghasilkan bukti sirkuit yang memverifikasi banyak tanda tangan. Bukti deVirgo kemudian dikompresi menggunakan pembukti Groth16 dan diverifikasi oleh kontrak pembaruan pada blockchain target. Secara keseluruhan, kombinasi sistem pembuktian ini memungkinkan komunikasi lintas rantai yang efisien di zkBridge tanpa asumsi kepercayaan eksternal.
****=nil; Aksesibilitas data dasar yang tidak dapat dipercaya ****
! [ZK] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-40baef27dd-c3a756c16c-dd1a6f-7649e1)
Manajemen data penting, seperti menjembatani, seringkali membutuhkan replikasi penuh data di lingkungan tepercaya di bawah kendali penuh. Namun jika hal itu tidak memungkinkan, atau sangat mahal untuk disediakan, organisasi dapat beralih ke penyedia data tepercaya, seperti AWS atau Infura, untuk mengakses data yang mereka perlukan.
Namun seperti yang kami sebutkan di pengantar postingan ini, mempercayai penyedia data dapat menyebabkan masalah penyensoran atau pelanggaran data.
Here=nil; solusi manajemen data tanpa kepercayaan. Solusi ini memungkinkan penghubungan tanpa kepercayaan dengan menggunakan bukti status dan kueri berdasarkan sistem "JATUHKAN DATABASE*". Dalam hal ini, protokol dapat menggunakan data yang diambil dari protokol dan bukti kebenaran SNARK untuk mentransfer data dari basis data protokol yang berbeda satu sama lain.
Kesimpulannya
Karena ruang penghubung ZK masih dalam masa pertumbuhan, kami mengharapkan pertumbuhan eksponensial dalam terobosan penelitian, implementasi cerdas, dan adopsi aplikasi lintas rantai di tahun-tahun mendatang. Karena kami tahu bahwa kebutuhan akan interoperabilitas semakin meningkat, kami dapat mengharapkan pengembangan teknologi penghubung yang lebih aman dan dapat diskalakan, yang pada gilirannya dapat memajukan pengembangan teknologi ZK.