zk-SNARKs ve Blok Zinciri Birleşiminin Güvenlik Değerlendirmesi

zk-SNARKs(ZKP), gelişmiş bir kriptografi teknolojisi olarak, Blok Zinciri teknolojisiyle derinlemesine entegrasyon sağlamaktadır. Daha fazla Layer 2 protokolü ve özel kamu blok zincirinin ZKP'yi benimsemesiyle, karmaşıklığı yeni güvenlik zorluklarını da beraberinde getirmiştir. Bu makale, güvenlik açısında ZKP'nin Blok Zinciri uygulamalarında var olabilecek açıklarını inceleyerek, ilgili projelerin güvenlik korumasına referans sağlamayı amaçlamaktadır.

ZKP'nin Temel Özellikleri

ZKP sisteminin güvenliğini analiz etmeden önce, üç temel özelliğini anlamamız gerekiyor:

1. Tamlık: Gerçek ifadeler için, kanıtlayıcı her zaman doğruluğunu doğrulayıcıya başarıyla kanıtlayabilir.

2. Güvenilirlik: Yanlış beyanlar için, kötü niyetli kanıtlayıcılar doğrulayıcıları kandıramaz.

3. Sıfır Bilgi: Doğrulama sürecinde, doğrulayıcı orijinal veriler hakkında herhangi bir bilgi almaz.

Bu üç özellik, ZKP sisteminin güvenli ve etkili olmasını sağlayan temellerdir. Herhangi bir özelliğin zarar görmesi, sistemin güvenliğinin çökmesine neden olabilir. Örneğin, tamlık eksikliği hizmet reddine yol açabilir; güvenilirlik yetersizliği ise saldırganlar tarafından sahte kanıtlar oluşturmak için kullanılabilir; sıfır bilgi özelliğinin zarar görmesi ise hassas bilgilerin sızmasına neden olabilir. Bu nedenle, güvenlik değerlendirmelerinde bu özelliklerin gerçekleştirilmesine özel önem verilmelidir.

ZKP Blok Zinciri projesinin güvenlik endişeleri

ZKP tabanlı Blok Zinciri projeleri için, öncelikle aşağıdaki güvenlik sorunlarına dikkat edilmesi gerekmektedir:

1. zk-SNARKs devresi

ZKP devreleri, sistemin tamamının çekirdeğidir ve güvenliği projenin güvenilirliğini doğrudan etkiler. Ana odak noktaları şunlardır:

• Devre tasarımı hatası: Kanıtlama sürecinin güvenlik özelliklerine uymamasına neden olabilir. Örneğin, Zcash 2018 yılında Sapling yükseltmesinde sınırsız sahte token yaratılmasına yol açabilecek bir devre tasarımı hatası keşfetmiştir.

• Kriptografik temel yapıların uygulanmasındaki hatalar: Eğer altındaki kriptografik temel yapılar hatalıysa, bu durum tüm sistemin çökmesine neden olabilir. Bu tür problemler nadir değildir; örneğin, BNB Chain çapraz zincir köprüsü, Merkle ağaç doğrulama uygulama hatası nedeniyle büyük kayıplara uğramıştır.

• Rastgelelik eksikliği: ZKP sistemi yüksek kaliteli rastgele sayılara bağımlıdır, rastgele sayı üretimindeki sorunlar ispatın güvenliğini tehlikeye atabilir. Örneğin, Dfinity bir zamanlar sıfır bilgi özelliklerini tehlikeye atan bir rastgele sayı üretim açığını keşfetmiştir.

2. Akıllı Sözleşme Güvenliği

Layer 2 veya akıllı sözleşmelere dayalı gizlilik parası projeleri için sözleşme güvenliği son derece önemlidir. Yaygın olan reentrancy, taşma gibi açıkların yanı sıra, çok zincirli mesaj doğrulama ve proof doğrulama konularına da özel bir dikkat gösterilmelidir; bu, sistemin güvenilirliğini doğrudan etkileyebilir. Circom'un Verify sözleşmesi açığı, saldırganların takma ad kullanarak çift harcama yapmasına olanak tanımıştır.

3. Veri Erişilebilirliği

Layer 2 projeleri için zincir dışı verilerin güvenli erişimi ve etkin doğrulaması kritik öneme sahiptir. 2019 yılında, Plasma zinciri doğrulayıcıların zincir dışı verilere erişememesi nedeniyle işlemlerin ve çekimlerin kesintiye uğramasına neden olmuştur. Veri kullanılabilirliği kanıtlarının yanı sıra, ana koruma ve veri durumu izlemeleri de güçlendirilmelidir.

4. Ekonomik Teşvik Mekanizması

Makul bir teşvik mekanizması, sistemin güvenliğini ve istikrarını sürdürmek için hayati öneme sahiptir. Teşvik modeli tasarımı, ödül dağıtımı ve ceza mekanizmasının tarafların katılımını etkili bir şekilde teşvik edip etmediği değerlendirilmelidir.

5. Gizlilik Koruma

Gizlilik koruma projeleri için, gizlilik planının uygulanmasının gözden geçirilmesi gerekmektedir. Kullanıcı verilerinin tüm süreç boyunca yeterince korunduğundan emin olunmalı, aynı zamanda sistemin kullanılabilirliği ve güvenilirliği sağlanmalıdır. Protokol iletişim akışını analiz ederek, gizlilik ihlali riskinin olup olmadığını değerlendirebilirsiniz.

6. Performans Optimizasyonu

Projenin performans optimizasyon stratejilerini değerlendirin, işlem işleme hızı ve doğrulama süreci verimliliği gibi. Kod uygulamasındaki optimizasyon önlemlerini gözden geçirin ve performans gereksinimlerini karşıladığından emin olun.

7. Hata Toleransı ve Kurtarma Mekanizması

Ağ kesintileri, kötü niyetli saldırılar gibi beklenmedik durumlarla karşılaşan projelerin yanıt stratejileri. Sistemlerin otomatik olarak geri yüklenme ve normal çalışma yeteneğine sahip olmasını sağlamak.

8. Kod Kalitesi

Proje kod kalitesini kapsamlı bir şekilde denetleyin, okunabilirliğe, bakım kolaylığına ve sağlamlığa odaklanın. Standart dışı programlama uygulamaları, gereksiz kod veya potansiyel hataların varlığını değerlendirin.

Güvenlik Hizmetleri ve Koruma Planları

ZKP projesinin güvenliğini tam olarak korumak için aşağıdaki önlemler alınabilir:

1. Kapsamlı Kod Denetimi: Akıllı sözleşmeler, devre kodlama mantığı, kısıtlama koşulları ve tanık oluşturma gibi her aşamanın denetimini içerir.

2. Otomatik Test: Sequencer/Prover kodları ve doğrulama sözleşmeleri için Fuzz testi ve güvenlik testi yapmak.

3. Gerçek Zamanlı İzleme: Zincir üzerindeki güvenlik izleme sistemini dağıtarak, risklerin gerçek zamanlı algılanmasını, alarm verilmesini ve takip edilmesini sağlamak.

4. Sunucu Koruma: CWPP ve ASA yeteneklerine sahip sunucu güvenlik koruma ürünleri kullanarak, sunucunun güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak.

5. Saldırı Simülasyonu: Manuel olarak özel mantık kanıtları birleştirerek çeşitli saldırı senaryolarını test etmek.

Sonuç olarak, ZKP projelerinin güvenlik koruması, belirli uygulama senaryolarına yönelik olarak, temel kriptografiden üst düzey uygulamalara kadar her aşamayı kapsamlı bir şekilde değerlendirmelidir. Sadece ZKP'nin tamlığı, güvenilirliği ve sıfır bilgi özelliği sağlandığında, gerçekten güvenli ve güvenilir sistemler inşa edilebilir.