Розшифрування технології zkTLS: нове рішення для подолання ізоляції даних Web3

Нещодавно, під час дослідження нових напрямків проєктів, я зіткнувся з новим стеком технологій - zkTLS. Це інноваційна технологія, що поєднує нульові знання (ZKP) та TLS( протокол передачі даних на транспортному рівні ), головним чином використовується в області Web3 для середовища віртуальних машин на блокчейні. Вона дозволяє перевіряти достовірність даних HTTPS поза блокчейном без довіри до третьої сторони, включаючи надійність джерела даних, цілісність даних та своєчасність. Цей технологічний прорив дозволяє надійно отримувати доступ до ресурсів HTTPS Web2 поза блокчейном за допомогою смарт-контрактів, ефективно руйнуючи інформаційні ізоляції.

Вступ до протоколу TLS

Щоб зрозуміти цінність zkTLS, спочатку потрібно зрозуміти протокол TLS. TLS – це протокол, який забезпечує шифрування, аутентифікацію та цілісність даних у мережевому спілкуванні, що забезпечує безпечну передачу даних між клієнтом та сервером. HTTPS фактично є основою HTTP, що використовує протокол TLS, гарантуючи конфіденційність та цілісність передачі інформації, а також роблячи справжність сервера перевіреною.

Протокол TLS головним чином вирішує такі питання:

1. Шифроване спілкування: використання симетричного шифрування для захисту даних, щоб запобігти прослуховуванню.
2. Аутентифікація: перевірка ідентичності сервера за допомогою цифрового сертифіката, виданого третьою стороною, для запобігання атакам посередників.
3. Цілісність даних: використання HMAC або AEAD для забезпечення незмінності даних.

Процес зв'язку TLS поділяється на дві стадії: рукостискання та передачу даних. Стадія рукостискання включає в себе етапи, коли клієнт надсилає ClientHello, сервер відповідає ServerHello, клієнт перевіряє сервер та інші кроки, в результаті чого погоджуються безпечні параметри і встановлюється зашифроване з'єднання. Стадія передачі даних використовує сеансовий ключ для зашифрованого зв'язку.

Проблема доступу до даних в Web3

Хоча TLS широко використовується в Web2, у розробці додатків Web3 він створює труднощі. Коли смарт-контракти на ланцюгу прагнуть отримати доступ до даних поза ланцюгом, через проблеми з доступністю даних віртуальна машина на ланцюгу не надає можливості виклику зовнішніх даних, щоб забезпечити відстежуваність даних і безпеку механізму консенсусу.

Щоб вирішити цю проблему, з'явилися деякі проекти оракулів, такі як Chainlink і Pyth. Вони виступають у ролі містка між ончейновими даними та оффчейновими даними, розриваючи інформаційні ізоляції. Ці оракули зазвичай застосовують механізм консенсусу PoS, що робить витрати на зловживання для релейних вузлів вищими за прибутки, гарантуючи економічну ефективність, що не дозволяє надавати помилкову інформацію в ончейн.

Однак, існує дві основні проблеми з рішенням для отримання даних на основі оракула:

1. Висока вартість: Безпека механізму консенсусу PoS ґрунтується на обсязі закладених коштів, а витрати на підтримку є високими.
2. Низька ефективність: Консенсус PoS потребує певного часу, що призводить до затримки даних у ланцюгу, що робить його непридатним для сценаріїв з високою частотою доступу.

Інноваційне рішення zkTLS

Технологія zkTLS, впроваджуючи алгоритм ZKP (нульових знань), дозволяє смарт-контрактам на блокчейні безпосередньо перевіряти, що дані, надані вузлом, дійсно походять з певного ресурсу HTTPS і не були змінені, уникаючи високих витрат на використання традиційних оракулів через алгоритми консенсусу.

Конкретно, zkTLS забезпечує захист за допомогою криптографії, замінюючи традиційні oracle, які базуються на механізмах консенсусу, що забезпечують високу вартість доступності даних. Він впроваджує ZKP, обчислюючи дані, отримані від запитів до HTTPS ресурсів з вузлів релейної мережі, інформацію про перевірку CA сертифікатів, тимчасові докази та докази цілісності даних, генеруючи Proof. Водночас на ланцюгу підтримуються необхідні дані для перевірки та алгоритм, що дозволяє смарт-контрактам перевіряти достовірність, своєчасність та надійність джерела даних без розкриття ключової інформації.

Ця технологічна пропозиція значно знизила витрати на досягнення доступності ресурсів Web2 HTTPS, викликавши багато нових потреб, таких як зниження вартості отримання цін на довгі хвости активів на блокчейні, використання авторитетних сайтів Web2 для проведення KYC на блокчейні, оптимізація проектування технічної архітектури DID та ігор Web3 тощо.

Вплив на галузь та перспективи на майбутнє

Поява zkTLS справила вплив на існуючі підприємства Web3, особливо на основні проекти oracle. Щоб впоратися з викликами, такі гіганти галузі, як Chainlink, Pyth, активно проводять відповідні дослідження, намагаючись зберегти домінуючу позицію в умовах технологічної ітерації. Одночасно це також сприяло виникненню нових бізнес-моделей, таких як перехід від плати за час до плати за використання, Compute as a service тощо.

Звісно, розвиток zkTLS все ще стикається з викликами, головним чином у тому, як знизити витрати на обчислення, щоб надати йому комерційну цінність. Це схоже на проблеми, з якими стикаються більшість проектів ZK.

В цілому, технологія zkTLS відкриває нові можливості для розробки додатків Web3. Під час проектування продукту, звернення уваги на динаміку розвитку zkTLS та відповідна інтеграція цього технологічного стеку можуть відкрити нові напрямки в інноваціях бізнесу та технічній архітектурі.