第6课

安全与隐私

这个模块将介绍 ZKSync 所采用的安全机制,和隐私保护措施。

安全机制和协议

zkSync 采用多方面的安全方法来确保其 Layer 2 扩展解决方案的完整性和可靠性。它使用了零知识汇总 (zkRollups) 技术,zkRollups 会将多个交易捆绑在一起放在链下处理,然后在链上发布一个称为 zk-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge,零知识简洁非交互知识论证)的单一密码学证明。zk-SNARK 可以保证批量中所有交易的有效性,同时不会泄露有关交易的具体细节。

zkSync 处理的每个交易都伴随着一个有效性证明,该证明由以太坊主网上面的智能合约进行验证。这些密码学证明确保没有哪个单个验证者可以错误地改变系统状态或挪用用户资金。这种方法提供了一种与以太坊主链相当的高安全性。

如果验证者无响应或行为恶劣,zkSync 会使用优先队列机制,用户可以直接向以太坊主网络提交退出请求。然后,验证程序需要在指定的时间范围内处理这些请求,如果他们未能做到这一点,系统将进入“出埃及模式”,允许用户直接将他们的资产提取到以太坊主网上。这种机制确保用户即使在不利条件下也能控制他们的资产。

zkSync 包括一个合约升级机制,以促进迭代改进。如果用户不同意提议的更改,他们有权选择退出未来的升级。系统会提供四周的冻结期,在此期间,用户可以选择退出系统,保留当前状态,而不是接受新版本。这种机制平衡了升级需求和用户自主权以及安全性。

该网络依赖于成熟的密码学原语,其协议的证明系统使用 PLONK 和 RedShift,哈希使用 SHA256 和 Rescue,签名使用 muSig。这些组件基于广泛接受的密码学假设(例如抗碰撞性和伪随机性),确保协议的强健性。

zkSync 中的免信任操作

zkSync 的架构通过最大限度地减少用户信任任何中央权威机构或验证者的需求,来确保免信任操作。这是通过以下设计原则实现的:

  • 密码学保证:使用 zk-SNARK 可以确保所有交易都经过密码学验证。验证者无法更改系统状态或窃取资金,因为有效性证明保证了状态转换的正确性,使 zkSync 成为一个免信任的系统。
  • 用户控制资金:zkSync 的设计允许用户始终控制他们的资金。私钥可以存储在冷钱包中,用户无需主动监控网络。即使验证器出现故障,用户也可以使用优先队列系统将他们的资产直接提取到以太坊主网上。
  • 去中心化安全委员会:升级机制由一个由以太坊社区知名成员组成的安全委员会监督。该委员会可以通过超级多数投票批准紧急升级,确保可以在保持去中心化治理结构的同时快速应用安全补丁。

zkSync 的隐私增强功能

zkSync 通过使用零知识证明来增强隐私,它允许验证交易而无需透露交易本身的任何特定细节。它还支持机密智能合约,这些智能合约可以在不暴露底层数据的情况下执行逻辑运算。这对于需要隐私的应用程序(例如机密金融交易或私人数据管理)尤其重要。

与其他隐私解决方案的比较

zkSync 的隐私功能与其他 Layer 2 解决方案和注重隐私的区块链进行了比较:

  • 乐观汇总 (Optimistic Rollups):与 zk-Rollups 不同,乐观汇总依赖于欺诈证明机制。该机制假设交易有效,除非受到质疑。此模型需要链上数据可用性,并且本质上不提供交易细节的隐私保护。另一方面,zk-Rollups 可以提供即时有效性证明,同时不会泄露交易细节,从而提供更好的隐私保护。
  • 隐私币:以隐私为中心的加密货币(例如 Monero 和 Zcash)通过高级密码学技术(例如环签名和 zk-SNARK)提供链上隐私。虽然这些解决方案提供了强大的隐私保证,但它们不像 zk-Rollups 那样有效地解决可扩展性问题。zkSync 将隐私与可扩展性结合在一起,使其适用于高吞吐量应用程序。
  • 其他 Layer 2 解决方案:与 Polygon 和 Arbitrum 等其他 Layer 2 解决方案相比,zkSync 由于使用了零知识证明,因此提供更好的隐私保护。虽然这些解决方案提高了可扩展性,但它们本质上并不能提供与 zkSync 相同级别的交易隐私。

审计和漏洞赏金计划

安全审计结果

zkSync 已经经历了多次安全审计,以确保其协议安全可靠。这些审计由专门从事区块链技术的知名安全公司进行,涵盖了协议的许多重要方面,包括密码学假设、智能合约代码和系统架构。

审计过程涉及彻底检查 zkSync 的代码库,以识别潜在漏洞。这包括对代码库的静态和动态分析、对密码学协议的正式验证以及在各种场景下的压力测试。目标是确保协议能够抵御攻击并在不同条件下正常运行。

审核结果总体良好,没有发现重大漏洞。在审计过程中发现的轻微问题,已由 zkSync 开发团队迅速解决。随着协议的不断发展,持续审计过程有助于维护协议的安全性。

漏洞赏金计划和社区贡献

zkSync 实施了一项积极的漏洞赏金计划,以鼓励发现和报告安全漏洞。该计划邀请社区中的安全研究人员和开发人员识别和报告漏洞,以换取财务奖励。他们的奖励分级基于报告漏洞的严重程度。例如,严重问题会获得更高的奖励,激励研究人员专注于识别重大安全漏洞,尽管这种结构确保最严重的漏洞得到优先处理和迅速解决。

除了漏洞赏金计划外,zkSync 还成立了一个由以太坊社区知名成员组成的安全委员会,负责监督协议的安全性。他们可以批准紧急升级以解决问题,而备受尊敬的社区成员参与安全委员会,为协议的安全框架增加了一层信任和责任。

亮点

  • 安全机制:zkSync 使用零知识汇总 (zkRollup),在链下处理交易并通过 zk-SNARK 在以太坊上验证,确保高安全性。
  • 免信任操作:zkSync 采用密码学保证,如有效性证明和紧急退出优先队列,确保用户对其资金的控制。
  • 隐私增强:zkSync 使用零知识证明保护交易详情,与其他方案如乐观汇总(Optimistic Rollup)相比,提供更优的隐私保护。
  • 审计和漏洞赏金计划:zkSync 进行全面的安全审计,并运营漏洞赏金计划,以识别和解决漏洞,利用社区的专业知识。
  • 治理:zkSync 的去中心化治理模型允许 ZK 代币持有者对协议变更进行投票,并由安全委员会监督紧急升级,以确保安全性和透明度。
免责声明
* 投资有风险,入市须谨慎。本课程不作为投资理财建议。
* 本课程由入驻Gate Learn的作者创作,观点仅代表作者本人,绝不代表Gate Learn赞同其观点或证实其描述。
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第6课

安全与隐私

这个模块将介绍 ZKSync 所采用的安全机制,和隐私保护措施。

安全机制和协议

zkSync 采用多方面的安全方法来确保其 Layer 2 扩展解决方案的完整性和可靠性。它使用了零知识汇总 (zkRollups) 技术,zkRollups 会将多个交易捆绑在一起放在链下处理,然后在链上发布一个称为 zk-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge,零知识简洁非交互知识论证)的单一密码学证明。zk-SNARK 可以保证批量中所有交易的有效性,同时不会泄露有关交易的具体细节。

zkSync 处理的每个交易都伴随着一个有效性证明,该证明由以太坊主网上面的智能合约进行验证。这些密码学证明确保没有哪个单个验证者可以错误地改变系统状态或挪用用户资金。这种方法提供了一种与以太坊主链相当的高安全性。

如果验证者无响应或行为恶劣,zkSync 会使用优先队列机制,用户可以直接向以太坊主网络提交退出请求。然后,验证程序需要在指定的时间范围内处理这些请求,如果他们未能做到这一点,系统将进入“出埃及模式”,允许用户直接将他们的资产提取到以太坊主网上。这种机制确保用户即使在不利条件下也能控制他们的资产。

zkSync 包括一个合约升级机制,以促进迭代改进。如果用户不同意提议的更改,他们有权选择退出未来的升级。系统会提供四周的冻结期,在此期间,用户可以选择退出系统,保留当前状态,而不是接受新版本。这种机制平衡了升级需求和用户自主权以及安全性。

该网络依赖于成熟的密码学原语,其协议的证明系统使用 PLONK 和 RedShift,哈希使用 SHA256 和 Rescue,签名使用 muSig。这些组件基于广泛接受的密码学假设(例如抗碰撞性和伪随机性),确保协议的强健性。

zkSync 中的免信任操作

zkSync 的架构通过最大限度地减少用户信任任何中央权威机构或验证者的需求,来确保免信任操作。这是通过以下设计原则实现的:

  • 密码学保证:使用 zk-SNARK 可以确保所有交易都经过密码学验证。验证者无法更改系统状态或窃取资金,因为有效性证明保证了状态转换的正确性,使 zkSync 成为一个免信任的系统。
  • 用户控制资金:zkSync 的设计允许用户始终控制他们的资金。私钥可以存储在冷钱包中,用户无需主动监控网络。即使验证器出现故障,用户也可以使用优先队列系统将他们的资产直接提取到以太坊主网上。
  • 去中心化安全委员会:升级机制由一个由以太坊社区知名成员组成的安全委员会监督。该委员会可以通过超级多数投票批准紧急升级,确保可以在保持去中心化治理结构的同时快速应用安全补丁。

zkSync 的隐私增强功能

zkSync 通过使用零知识证明来增强隐私,它允许验证交易而无需透露交易本身的任何特定细节。它还支持机密智能合约,这些智能合约可以在不暴露底层数据的情况下执行逻辑运算。这对于需要隐私的应用程序(例如机密金融交易或私人数据管理)尤其重要。

与其他隐私解决方案的比较

zkSync 的隐私功能与其他 Layer 2 解决方案和注重隐私的区块链进行了比较:

  • 乐观汇总 (Optimistic Rollups):与 zk-Rollups 不同,乐观汇总依赖于欺诈证明机制。该机制假设交易有效,除非受到质疑。此模型需要链上数据可用性,并且本质上不提供交易细节的隐私保护。另一方面,zk-Rollups 可以提供即时有效性证明,同时不会泄露交易细节,从而提供更好的隐私保护。
  • 隐私币:以隐私为中心的加密货币(例如 Monero 和 Zcash)通过高级密码学技术(例如环签名和 zk-SNARK)提供链上隐私。虽然这些解决方案提供了强大的隐私保证,但它们不像 zk-Rollups 那样有效地解决可扩展性问题。zkSync 将隐私与可扩展性结合在一起,使其适用于高吞吐量应用程序。
  • 其他 Layer 2 解决方案:与 Polygon 和 Arbitrum 等其他 Layer 2 解决方案相比,zkSync 由于使用了零知识证明,因此提供更好的隐私保护。虽然这些解决方案提高了可扩展性,但它们本质上并不能提供与 zkSync 相同级别的交易隐私。

审计和漏洞赏金计划

安全审计结果

zkSync 已经经历了多次安全审计,以确保其协议安全可靠。这些审计由专门从事区块链技术的知名安全公司进行,涵盖了协议的许多重要方面,包括密码学假设、智能合约代码和系统架构。

审计过程涉及彻底检查 zkSync 的代码库,以识别潜在漏洞。这包括对代码库的静态和动态分析、对密码学协议的正式验证以及在各种场景下的压力测试。目标是确保协议能够抵御攻击并在不同条件下正常运行。

审核结果总体良好,没有发现重大漏洞。在审计过程中发现的轻微问题,已由 zkSync 开发团队迅速解决。随着协议的不断发展,持续审计过程有助于维护协议的安全性。

漏洞赏金计划和社区贡献

zkSync 实施了一项积极的漏洞赏金计划,以鼓励发现和报告安全漏洞。该计划邀请社区中的安全研究人员和开发人员识别和报告漏洞,以换取财务奖励。他们的奖励分级基于报告漏洞的严重程度。例如,严重问题会获得更高的奖励,激励研究人员专注于识别重大安全漏洞,尽管这种结构确保最严重的漏洞得到优先处理和迅速解决。

除了漏洞赏金计划外,zkSync 还成立了一个由以太坊社区知名成员组成的安全委员会,负责监督协议的安全性。他们可以批准紧急升级以解决问题,而备受尊敬的社区成员参与安全委员会,为协议的安全框架增加了一层信任和责任。

亮点

  • 安全机制:zkSync 使用零知识汇总 (zkRollup),在链下处理交易并通过 zk-SNARK 在以太坊上验证,确保高安全性。
  • 免信任操作:zkSync 采用密码学保证,如有效性证明和紧急退出优先队列,确保用户对其资金的控制。
  • 隐私增强:zkSync 使用零知识证明保护交易详情,与其他方案如乐观汇总(Optimistic Rollup)相比,提供更优的隐私保护。
  • 审计和漏洞赏金计划:zkSync 进行全面的安全审计,并运营漏洞赏金计划,以识别和解决漏洞,利用社区的专业知识。
  • 治理:zkSync 的去中心化治理模型允许 ZK 代币持有者对协议变更进行投票,并由安全委员会监督紧急升级,以确保安全性和透明度。
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