Doorbraak op het gebied van zero-knowledge maakt hacks op Bridge 'onhaalbaar'

Het oplossen van het privacydilemma met meerdere sleutels in blockchain

Onderzoekers van het cryptografiebedrijf Americanfortress hebben een cryptografische techniek onthuld die een van de hardnekkigste dilemma’s van blockchain oplost: hoe te bewijzen dat meerdere cryptocurrency-adressen, identiteitssleutels of compliance-badges tot dezelfde wallet behoren, zonder privéseed-zinnen prijs te geven of de financiële geschiedenis openbaar te maken.

De doorbraak, die gedetailleerd wordt beschreven in een op 24 september gepubliceerd onderzoeksartikel, bouwt voort op zero-knowledge (ZK)-cryptografie. Hoewel bestaande ZK-tools kunnen aantonen dat een enkel adres legitiem is aangemaakt vanuit een echte wallet, vereist de financiële praktijk vaak dat relaties tussen meerdere sleutels worden aangetoond. Tot nu toe betekende het aantonen van deze verbanden dat ofwel geheime herstelfrases moesten worden onthuld, ofwel elk adres in de wallet moest worden blootgelegd.

Om dit aan te pakken, hebben onderzoekers Vincenzo Botta, Michal Pospieszalski, Emanuele Ragnoli en Justus Ranvier drie flexibele openbaarmakingsopties ontwikkeld, waarmee gebruikers zelf kunnen bepalen hoeveel informatie ze prijsgeven.

Verdediging tegen misbruik en adreskaping

Toen hem werd gevraagd hoe het ZK-POSP-raamwerk het speelveld verandert voor aanvallers die vertrouwen op adreskaping of -spoofing, benadrukte Michal Pospieszalski, CEO van Americanfortress, de impact van het protocol op gedecentraliseerde financiering (DeFi).

"Wanneer ZK-POSP in een DeFi-protocol is ingebouwd, moet elke transactie een extra veiligheidscontrole doorstaan voordat deze wordt verwerkt," zei Pospieszalski. "De partij die de transactie initieert, moet aantonen dat de herkomst van de middelen en het bestemmingsadres tot dezelfde entiteit behoren. Dat maakt het aanzienlijk moeilijker om geld te stelen via een cross-chain-bridge. Om de verificatiestap te omzeilen, zou een aanvaller eerst een gelijkwaardig bedrag van zijn eigen kapitaal moeten inzetten en een legitieme transactie moeten initiëren. Op dat moment wordt het misbruiken van de brug economisch niet meer haalbaar."

Ondanks de complexe cryptografie die achter de schermen plaatsvindt, merkte Pospieszalski op dat de dagelijkse gebruikerservaring ononderbroken blijft.

"We integreren onze software development kit (SDK) in MetaMask, waardoor de vereiste bewijzen automatisch worden gegenereerd," legde Pospieszalski uit. "Gebruikers zullen in de interface een statusmelding zien die aangeeft dat er een bewijs wordt gegenereerd. Het proces duurt ongeveer drie seconden, dus we verwachten niet dat dit voor hinder zal zorgen."

Hij voegde eraan toe dat een orakel aan de DeFi-zijde het bewijs verifieert voordat de transactie wordt afgerond. Als de verificatie mislukt, keren de middelen automatisch terug naar het bronadres, waardoor gebruikers een zichtbare extra beveiligingsstap krijgen die vertrouwen opbouwt zonder de zaken ingewikkelder te maken.

Gedetailleerde privacy voor audits en naleving

Het raamwerk pakt ook nalevingsproblemen aan, zoals het genereren van bewijs van de herkomst van betalingen voor auditors zonder metadata te lekken, of het mogelijk maken van reconstructie van transactiegrafieken buiten de blockchain.

"Om walletactiviteit aan een derde partij aan te tonen, genereert een gebruiker een zero-knowledge-bewijs dat specifiek aan de individuele on-chain-transactie is gekoppeld," vertelde Pospieszalski aan Bitcoin.com News. "Als Bob bijvoorbeeld moet aantonen dat hij geld van Alice heeft ontvangen vanaf een bepaald adres, stelt het bewijs de verificateur in staat om dat exacte adres on-chain te valideren. Hoewel het bewijs het specifieke adres bevestigt dat betrekking heeft op die ene tegenpartij, bewijst het ook het eigendom van de afzender zonder de niet-gerelateerde walletgeschiedenis bloot te geven."

Omdat alleen transactiespecifieke gegevens worden vrijgegeven die al in het openbare grootboek staan, kunnen externe auditors geen bredere off-chain transactiegrafieken reconstrueren.

Praktische toepassingen en post-kwantumgereedheid

Naast audits en DeFi-bruggen schetste het onderzoeksteam verschillende directe toepassingen voor de technologie in alledaagse crypto-interacties, waaronder adresboeken om te verifiëren of een nieuw betalingsadres toebehoort aan een geverifieerde ontvanger voordat geld wordt overgemaakt. De technologie stelt cryptobeurzen ook in staat om de antiwitwasstatus (AML) van inkomende stortingen te verifiëren, terwijl de anonimiteit van de gebruiker gewaarborgd blijft.

Als gebruikers hun beveiligingssleutels na een inbreuk vernieuwen, bewijst het systeem de continuïteit door te verifiëren dat nieuwe sleutels de geschiedenis van oude sleutels overnemen zonder de veiligheid in gevaar te brengen. Bovendien zijn de bewijzen ontworpen om samen te werken met post-kwantumcryptografische standaarden, waardoor langdurige beveiliging tegen toekomstige bedreigingen door kwantumcomputers wordt gewaarborgd.

Door nauwkeurige controle over privacy en verificatie mogelijk te maken, beoogt het raamwerk de kloof te overbruggen tussen wettelijke vereisten en persoonlijke financiële privacy op openbare blockchains.