Bước đột phá về công nghệ Zero-Knowledge khiến các vụ tấn công vào Bridge trở nên “không khả thi”

Giải quyết vấn đề bảo mật đa khóa của blockchain

Các nhà nghiên cứu tại công ty mật mã Americanfortress đã công bố một kỹ thuật mật mã giải quyết một trong những vấn đề nan giải nhất của blockchain: làm thế nào để chứng minh rằng nhiều địa chỉ tiền điện tử, khóa nhận dạng hoặc huy hiệu tuân thủ thuộc về cùng một ví mà không cần tiết lộ cụm từ hạt giống riêng tư hoặc lịch sử tài chính cho công chúng.

Đột phá này, được trình bày chi tiết trong một bài báo nghiên cứu công bố vào ngày 24 tháng 9, mở rộng trên nền tảng mật mã Zero-Knowledge (ZK). Trong khi các công cụ ZK hiện có có thể chứng minh rằng một địa chỉ duy nhất được tạo ra hợp pháp từ một ví thực, tài chính thực tế thường yêu cầu thể hiện mối quan hệ giữa nhiều khóa. Cho đến nay, việc chứng minh những mối liên hệ này đồng nghĩa với việc phải tiết lộ các cụm từ khôi phục bí mật hoặc phơi bày mọi địa chỉ trong ví.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu Vincenzo Botta, Michal Pospieszalski, Emanuele Ragnoli và Justus Ranvier đã tạo ra ba tùy chọn tiết lộ linh hoạt, cho phép người dùng kiểm soát mức độ thông tin mà họ muốn tiết lộ.

Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công khai thác lỗ hổng và chiếm đoạt địa chỉ

Khi được hỏi về cách khung ZK-POSP thay đổi bối cảnh đối với những kẻ tấn công dựa vào việc chiếm đoạt hoặc giả mạo địa chỉ, Giám đốc điều hành Americanfortress, Michal Pospieszalski, nhấn mạnh tác động của giao thức này đối với tài chính phi tập trung (DeFi).

"Khi ZK-POSP được tích hợp vào một giao thức DeFi, mọi giao dịch đều phải trải qua một bước kiểm tra bảo mật bổ sung trước khi được xử lý," Pospieszalski cho biết. "Bên khởi tạo giao dịch phải chứng minh rằng nguồn vốn và địa chỉ đích thuộc về cùng một thực thể. Điều này khiến việc đánh cắp từ cầu nối chuỗi chéo trở nên khó khăn hơn đáng kể. Để vượt qua bước xác minh này, kẻ tấn công trước tiên phải cam kết một khoản vốn tương đương của chính mình và khởi tạo một giao dịch hợp lệ. Lúc đó, việc khai thác cầu nối sẽ trở nên không khả thi về mặt kinh tế."

Mặc dù có cơ chế mật mã phức tạp hoạt động bên trong, Pospieszalski lưu ý rằng trải nghiệm người dùng hàng ngày sẽ không bị gián đoạn.

"Chúng tôi đang tích hợp bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) của mình vào MetaMask, giúp tự động tạo ra các bằng chứng cần thiết," Pospieszalski giải thích. "Người dùng sẽ thấy một thông báo trạng thái trên giao diện cho biết bằng chứng đang được tạo. Quá trình này mất khoảng ba giây, nên chúng tôi không dự kiến nó sẽ gây ra trở ngại nào."

Ông bổ sung rằng một oracle phía DeFi sẽ xác minh bằng chứng trước khi hoàn tất giao dịch. Nếu quá trình xác minh thất bại, tiền sẽ tự động được chuyển trở lại địa chỉ nguồn, mang lại cho người dùng một bước bảo mật bổ sung rõ ràng, giúp tăng cường niềm tin mà không làm tăng thêm sự phức tạp.

Quyền riêng tư chi tiết cho các hoạt động kiểm toán và tuân thủ

Khung công nghệ này cũng giải quyết các rào cản tuân thủ, chẳng hạn như tạo bằng chứng về nguồn gốc thanh toán cho các kiểm toán viên mà không làm rò rỉ siêu dữ liệu hoặc cho phép tái tạo biểu đồ giao dịch ngoài chuỗi.

"Để chứng minh hoạt động ví cho bên thứ ba, người dùng tạo ra một bằng chứng zero-knowledge gắn liền cụ thể với giao dịch trên chuỗi đó,” Pospieszalski chia sẻ với Bitcoin.com News. “Ví dụ, nếu Bob cần chứng minh rằng anh ta đã nhận tiền từ Alice qua một địa chỉ cụ thể, bằng chứng này cho phép người xác minh kiểm chứng chính xác địa chỉ đó trên chuỗi. Mặc dù bằng chứng này xác nhận địa chỉ cụ thể liên quan đến đối tác duy nhất đó, nhưng nó cũng chứng minh quyền sở hữu của người gửi mà không tiết lộ lịch sử ví không liên quan."

Vì chỉ có dữ liệu cụ thể về giao dịch đã có sẵn trên sổ cái công khai mới được tiết lộ, nên các kiểm toán viên bên ngoài không thể tái tạo các đồ thị giao dịch ngoài chuỗi rộng hơn.

Ứng dụng thực tiễn và sự sẵn sàng cho thời đại hậu lượng tử

Ngoài các hoạt động kiểm toán và cầu nối DeFi, nhóm nghiên cứu đã nêu ra một số ứng dụng ngay lập tức của công nghệ này trong các tương tác tiền điện tử hàng ngày, bao gồm sổ địa chỉ để xác minh rằng một địa chỉ thanh toán mới thuộc về người nhận đã được xác minh trước khi tiền được gửi đi. Công nghệ này cũng cho phép các sàn giao dịch tiền điện tử xác minh tình trạng chống rửa tiền (AML) đối với các khoản tiền gửi đến trong khi vẫn bảo vệ tính ẩn danh của người dùng.

Nếu người dùng thay đổi khóa bảo mật sau một vụ vi phạm, hệ thống sẽ chứng minh tính liên tục, xác minh rằng các khóa mới kế thừa lịch sử của các khóa cũ mà không làm ảnh hưởng đến tính an toàn. Hơn nữa, các bằng chứng này được thiết kế để hoạt động song song với các tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử, đảm bảo an ninh lâu dài trước các mối đe dọa từ máy tính lượng tử trong tương lai.

Bằng cách cho phép kiểm soát chính xác quyền riêng tư và quá trình xác minh, khung công nghệ này nhằm thu hẹp khoảng cách giữa các yêu cầu quy định và quyền riêng tư tài chính cá nhân trên các blockchain công khai.