Teknologi zkTLS: Solusi Baru untuk Memecahkan Pulau Data Web3

Baru-baru ini dalam proses desain produk, saya menemui tumpukan teknologi baru—zkTLS. Ini adalah teknologi inovatif yang menggabungkan bukti tanpa pengetahuan (ZKP) dan protokol keamanan lapisan transport (TLS), yang memiliki prospek aplikasi penting di bidang Web3. zkTLS terutama digunakan dalam lingkungan mesin virtual di blockchain, yang memungkinkan verifikasi keaslian data HTTPS di luar rantai tanpa bergantung pada pihak ketiga, termasuk sumber data, integritas data, dan ketepatan waktu. Mekanisme implementasi kriptografi ini memungkinkan kontrak pintar untuk secara terpercaya mengakses sumber daya HTTPS Web2 di luar rantai, sehingga memecahkan pulau data.

Ringkasan Protokol TLS

Untuk memahami nilai zkTLS secara mendalam, kita perlu terlebih dahulu memahami protokol TLS. TLS digunakan untuk memastikan enkripsi, otentikasi, dan integritas data dalam komunikasi jaringan, melindungi transmisi data yang aman antara klien dan server. HTTPS sebenarnya adalah komunikasi yang aman yang dibangun di atas HTTP dengan memanfaatkan protokol TLS.

Protokol TLS terutama menyelesaikan masalah berikut:

1. Komunikasi terenkripsi: Menggunakan enkripsi simetris untuk mencegah data dicuri.
2. Autentikasi Identitas: Memverifikasi identitas server melalui sertifikat digital untuk mencegah serangan Man-in-the-Middle.
3. Integritas data: Gunakan HMAC atau AEAD untuk memastikan data tidak dimodifikasi.

Proses komunikasi TLS dibagi menjadi dua tahap: handshake dan pengiriman data. Tahap handshake melibatkan klien yang mengirim ClientHello, server yang mengirim ServerHello, klien yang memverifikasi server, dan langkah-langkah lainnya, hingga kedua belah pihak menyepakati kunci sesi. Tahap pengiriman data kemudian menggunakan kunci tersebut untuk komunikasi yang terenskripsi.

Tantangan Akses Data dalam Web3

Meskipun TLS digunakan secara luas di Web2, namun dalam pengembangan Web3, hal ini menyebabkan kebingungan. Kontrak pintar di blockchain tidak dapat mengakses data eksternal secara langsung untuk memastikan keterlacakan data dan keamanan mekanisme konsensus. Untuk mengatasi masalah ini, muncul proyek oracle seperti Chainlink dan Pyth, yang berfungsi sebagai jembatan perantara antara data on-chain dan off-chain. Oracle ini umumnya menggunakan mekanisme konsensus PoS untuk menjamin ketersediaan data.

Namun, ada dua masalah utama dalam skema pengambilan data berbasis oracle:

1. Biaya tinggi: Mekanisme konsensus PoS memerlukan modal yang besar untuk staking, dan interaksi data memiliki redundansi, yang menyebabkan biaya penggunaan menjadi tinggi.
2. Efisiensi rendah: Proses konsensus memerlukan waktu, mengakibatkan adanya keterlambatan antara data di dalam rantai dan data aktual di luar rantai.

Solusi inovatif zkTLS

Teknologi zkTLS lahir untuk mengatasi masalah tersebut. Inti dari pemikirannya adalah memperkenalkan algoritma bukti nol pengetahuan, sehingga kontrak pintar di blockchain dapat secara langsung memverifikasi keaslian dan integritas data sumber HTTPS yang disediakan oleh node, menghindari biaya tinggi yang disebabkan oleh algoritma konsensus pada oracle tradisional.

zkTLS mengadopsi perlindungan kriptografi, menggantikan cara tradisional oracle yang menjamin ketersediaan data berdasarkan mekanisme konsensus. Secara khusus, ia melakukan perhitungan dengan memperkenalkan bukti nol-pengetahuan pada data yang diperoleh dari permintaan sumber daya HTTPS di node relay off-chain, informasi verifikasi sertifikat CA, bukti waktu, dan bukti integritas data, menghasilkan Proof. Pada saat yang sama, ia mempertahankan informasi dan algoritma verifikasi yang diperlukan di on-chain, sehingga kontrak pintar dapat memverifikasi keaslian, ketepatan waktu, dan keandalan sumber data tanpa mengungkapkan informasi kunci.

Potensi Aplikasi zkTLS

Teknologi zkTLS mengurangi biaya untuk mencapai ketersediaan sumber daya HTTPS Web2, membuka kemungkinan baru untuk aplikasi Web3:

1. Mengurangi biaya perolehan harga aset ekor panjang di blockchain
2. Menggunakan situs web otoritatif Web2 untuk KYC on-chain, mengoptimalkan sistem DID
3. Meningkatkan desain arsitektur teknis permainan Web3

Namun, zkTLS juga memberikan dampak pada perusahaan Web3 yang ada, terutama proyek oracle mainstream. Untuk menghadapi tantangan ini, raksasa industri seperti Chainlink dan Pyth sedang aktif meneliti teknologi terkait dan menjelajahi model bisnis baru, seperti biaya berdasarkan penggunaan, Compute as a service, dan lain-lain.

Kesimpulan

Teknologi zkTLS membuka kemungkinan baru untuk dunia Web3, diharapkan dapat menyelesaikan masalah pulau data dan mempromosikan integrasi mendalam antara Web2 dan Web3. Dalam desain produk, memperhatikan dinamika perkembangan zkTLS dan mengintegrasikan tumpukan teknologi ini secara tepat dapat membawa terobosan baru dalam inovasi bisnis dan arsitektur teknologi. Namun, seperti kebanyakan proyek ZK, tantangan utama yang dihadapi zkTLS tetap bagaimana mengurangi biaya komputasi agar dapat memiliki kelayakan komersial.