Phân tích công nghệ zkTLS: Cầu nối giữa hợp đồng thông minh on-chain và dữ liệu off-chain
Gần đây, khi khám phá các hướng dự án mới, tôi đã tiếp cận một công nghệ mới - zkTLS. Đây là một công nghệ sáng tạo kết hợp giữa chứng minh không biết (ZKP) và giao thức bảo mật lớp truyền tải (TLS), chủ yếu được ứng dụng trong lĩnh vực Web3. Nó có thể xác minh tính xác thực của dữ liệu HTTPS off-chain mà không cần phụ thuộc vào bên thứ ba trong môi trường máy ảo on-chain. Tính xác thực ở đây bao gồm ba khía cạnh: độ tin cậy của nguồn dữ liệu, tính toàn vẹn của dữ liệu và tính kịp thời của dữ liệu. Thông qua cơ chế thực hiện mật mã này, zkTLS cho phép hợp đồng thông minh on-chain truy cập một cách đáng tin cậy vào tài nguyên HTTPS Web2 off-chain, từ đó phá vỡ sự hạn chế của các hòn đảo dữ liệu.
Tổng quan về giao thức TLS
Để hiểu sâu giá trị của công nghệ zkTLS, trước tiên chúng ta cần hiểu về giao thức TLS. TLS (Giao thức bảo mật tầng truyền tải) cung cấp mã hóa, xác thực và bảo vệ tính toàn vẹn dữ liệu trong giao tiếp mạng, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu an toàn giữa khách hàng (như trình duyệt) và máy chủ (như trang web).
HTTPS thực sự là một giao thức trên cơ sở giao thức HTTP sử dụng giao thức TLS để đảm bảo tính riêng tư và toàn vẹn của thông tin truyền tải, đồng thời xác thực tính xác thực của máy chủ. Ngược lại, giao thức HTTP là giao thức truyền tải dưới dạng văn bản rõ ràng và không thể xác thực tính xác thực của máy chủ, tồn tại những rủi ro bảo mật sau:
Thông tin có thể bị bên thứ ba nghe lén, dẫn đến rò rỉ quyền riêng tư
Không thể xác minh tính xác thực của máy chủ, yêu cầu có thể bị các nút độc hại chiếm đoạt.
Không thể xác minh tính toàn vẹn của thông tin trả về, có thể do nguyên nhân mạng gây ra mất dữ liệu
Giao thức TLS giải quyết những vấn đề này theo các cách sau:
Giao tiếp mã hóa: Sử dụng mã hóa đối xứng (như AES, ChaCha20) để bảo vệ dữ liệu, ngăn chặn nghe lén
Xác thực danh tính: Xác thực danh tính máy chủ thông qua chứng chỉ số do bên thứ ba cấp phát (như chứng chỉ X.509), ngăn chặn tấn công man-in-the-middle.
Toàn vẹn dữ liệu: Sử dụng HMAC (Mã xác thực tin nhắn băm) hoặc AEAD (Mã hóa xác thực) để đảm bảo dữ liệu không bị thay đổi
Quá trình trao đổi dữ liệu của giao thức HTTPS được chia thành hai giai đoạn: bắt tay và truyền dữ liệu. Giai đoạn bắt tay bao gồm bốn bước:
Khách hàng gửi ClientHello
Máy chủ gửi ServerHello
Xác thực máy chủ của khách hàng
Bắt đầu giao tiếp mã hóa
Công nghệ nền tảng này được áp dụng rộng rãi trong mạng Web2, nhưng đã mang lại thách thức cho việc phát triển ứng dụng Web3. Hợp đồng thông minh trên chuỗi không thể truy cập trực tiếp dữ liệu ngoài chuỗi do vấn đề khả dụng của dữ liệu, nhằm đảm bảo tính khả truy ngược của tất cả dữ liệu và tính an toàn của cơ chế đồng thuận.
Để giải quyết vấn đề này, dự án Oracle đã ra đời. Chúng đóng vai trò là cầu nối giữa dữ liệu on-chain và dữ liệu off-chain, đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu thông qua cơ chế đồng thuận PoS. Tuy nhiên, giải pháp này gặp phải vấn đề chi phí cao và hiệu quả thấp.
Ưu điểm của zkTLS
Công nghệ zkTLS thông qua việc giới thiệu thuật toán ZKP (bằng chứng không kiến thức) cho phép hợp đồng thông minh trên chuỗi xác thực trực tiếp dữ liệu mà các nút cung cấp có đến từ tài nguyên HTTPS cụ thể và chưa bị sửa đổi, từ đó tránh được chi phí sử dụng cao do thuật toán đồng thuận gây ra đối với Oracle truyền thống.
Ý tưởng cốt lõi của zkTLS là sử dụng mật mã để bảo vệ thay thế cho chi phí cao của việc cung cấp tính khả dụng cho dữ liệu dựa trên cơ chế đồng thuận của Oracle truyền thống. Cụ thể, nó thông qua việc giới thiệu ZKP, tính toán các dữ liệu từ yêu cầu tài nguyên HTTPS của các nút trung gian off-chain, thông tin xác thực CA liên quan, chứng minh thời gian và chứng minh tính toàn vẹn của dữ liệu để tạo ra Proof. Đồng thời, nó duy trì các thông tin xác thực và thuật toán cần thiết trên chuỗi, cho phép hợp đồng thông minh xác minh tính chân thực, tính kịp thời và độ tin cậy của nguồn dữ liệu mà không làm lộ thông tin quan trọng.
Giải pháp công nghệ này đã giảm đáng kể chi phí đạt được khả năng sử dụng tài nguyên HTTPS Web2, mở ra khả năng cho nhiều nhu cầu mới, chẳng hạn như giảm chi phí thu mua giá trên chuỗi của các tài sản dài đuôi, sử dụng các trang web uy tín Web2 để thực hiện KYC trên chuỗi, tối ưu hóa thiết kế kiến trúc công nghệ cho DID và trò chơi Web3.
Ảnh hưởng đến các doanh nghiệp Web3 hiện tại
Sự xuất hiện của zkTLS đã gây ra một số tác động đối với các doanh nghiệp Web3 hiện tại, đặc biệt là các dự án oracle chính thống. Để đối phó với thách thức này, các ông lớn trong ngành như Chainlink, Pyth đang tích cực nghiên cứu các hướng liên quan, cố gắng duy trì vị thế dẫn đầu trong quá trình phát triển công nghệ. Đồng thời, điều này cũng đã sinh ra các mô hình kinh doanh mới, chẳng hạn như chuyển đổi từ tính phí theo thời gian sang tính phí theo mức sử dụng, Compute as a service.
Những thách thức chính mà zkTLS đang phải đối mặt tương tự như hầu hết các dự án ZK, đó là làm thế nào để giảm chi phí tính toán nhằm đạt được giá trị thương mại. Với sự phát triển và tối ưu hóa công nghệ không ngừng, zkTLS dự kiến sẽ phát huy vai trò lớn hơn trong lĩnh vực Web3, cung cấp giải pháp hiệu quả và an toàn hơn cho việc tương tác giữa hợp đồng thông minh trên chuỗi và dữ liệu ngoài chuỗi.
Trong thiết kế sản phẩm, việc chú ý đến sự phát triển của zkTLS và kịp thời tích hợp công nghệ này có thể mang lại những đột phá mới về đổi mới kinh doanh và kiến trúc công nghệ. zkTLS như một cầu nối mới giữa hợp đồng thông minh trên chuỗi và dữ liệu ngoài chuỗi, đang mở ra những khả năng mới cho sự phát triển của hệ sinh thái Web3.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
zkTLS: Đột phá dữ liệu cô lập hợp đồng thông minh on-chain xác minh trực tiếp tài nguyên HTTPS
Phân tích công nghệ zkTLS: Cầu nối giữa hợp đồng thông minh on-chain và dữ liệu off-chain
Gần đây, khi khám phá các hướng dự án mới, tôi đã tiếp cận một công nghệ mới - zkTLS. Đây là một công nghệ sáng tạo kết hợp giữa chứng minh không biết (ZKP) và giao thức bảo mật lớp truyền tải (TLS), chủ yếu được ứng dụng trong lĩnh vực Web3. Nó có thể xác minh tính xác thực của dữ liệu HTTPS off-chain mà không cần phụ thuộc vào bên thứ ba trong môi trường máy ảo on-chain. Tính xác thực ở đây bao gồm ba khía cạnh: độ tin cậy của nguồn dữ liệu, tính toàn vẹn của dữ liệu và tính kịp thời của dữ liệu. Thông qua cơ chế thực hiện mật mã này, zkTLS cho phép hợp đồng thông minh on-chain truy cập một cách đáng tin cậy vào tài nguyên HTTPS Web2 off-chain, từ đó phá vỡ sự hạn chế của các hòn đảo dữ liệu.
Tổng quan về giao thức TLS
Để hiểu sâu giá trị của công nghệ zkTLS, trước tiên chúng ta cần hiểu về giao thức TLS. TLS (Giao thức bảo mật tầng truyền tải) cung cấp mã hóa, xác thực và bảo vệ tính toàn vẹn dữ liệu trong giao tiếp mạng, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu an toàn giữa khách hàng (như trình duyệt) và máy chủ (như trang web).
HTTPS thực sự là một giao thức trên cơ sở giao thức HTTP sử dụng giao thức TLS để đảm bảo tính riêng tư và toàn vẹn của thông tin truyền tải, đồng thời xác thực tính xác thực của máy chủ. Ngược lại, giao thức HTTP là giao thức truyền tải dưới dạng văn bản rõ ràng và không thể xác thực tính xác thực của máy chủ, tồn tại những rủi ro bảo mật sau:
Giao thức TLS giải quyết những vấn đề này theo các cách sau:
Quá trình trao đổi dữ liệu của giao thức HTTPS được chia thành hai giai đoạn: bắt tay và truyền dữ liệu. Giai đoạn bắt tay bao gồm bốn bước:
Công nghệ nền tảng này được áp dụng rộng rãi trong mạng Web2, nhưng đã mang lại thách thức cho việc phát triển ứng dụng Web3. Hợp đồng thông minh trên chuỗi không thể truy cập trực tiếp dữ liệu ngoài chuỗi do vấn đề khả dụng của dữ liệu, nhằm đảm bảo tính khả truy ngược của tất cả dữ liệu và tính an toàn của cơ chế đồng thuận.
Để giải quyết vấn đề này, dự án Oracle đã ra đời. Chúng đóng vai trò là cầu nối giữa dữ liệu on-chain và dữ liệu off-chain, đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu thông qua cơ chế đồng thuận PoS. Tuy nhiên, giải pháp này gặp phải vấn đề chi phí cao và hiệu quả thấp.
Ưu điểm của zkTLS
Công nghệ zkTLS thông qua việc giới thiệu thuật toán ZKP (bằng chứng không kiến thức) cho phép hợp đồng thông minh trên chuỗi xác thực trực tiếp dữ liệu mà các nút cung cấp có đến từ tài nguyên HTTPS cụ thể và chưa bị sửa đổi, từ đó tránh được chi phí sử dụng cao do thuật toán đồng thuận gây ra đối với Oracle truyền thống.
Ý tưởng cốt lõi của zkTLS là sử dụng mật mã để bảo vệ thay thế cho chi phí cao của việc cung cấp tính khả dụng cho dữ liệu dựa trên cơ chế đồng thuận của Oracle truyền thống. Cụ thể, nó thông qua việc giới thiệu ZKP, tính toán các dữ liệu từ yêu cầu tài nguyên HTTPS của các nút trung gian off-chain, thông tin xác thực CA liên quan, chứng minh thời gian và chứng minh tính toàn vẹn của dữ liệu để tạo ra Proof. Đồng thời, nó duy trì các thông tin xác thực và thuật toán cần thiết trên chuỗi, cho phép hợp đồng thông minh xác minh tính chân thực, tính kịp thời và độ tin cậy của nguồn dữ liệu mà không làm lộ thông tin quan trọng.
Giải pháp công nghệ này đã giảm đáng kể chi phí đạt được khả năng sử dụng tài nguyên HTTPS Web2, mở ra khả năng cho nhiều nhu cầu mới, chẳng hạn như giảm chi phí thu mua giá trên chuỗi của các tài sản dài đuôi, sử dụng các trang web uy tín Web2 để thực hiện KYC trên chuỗi, tối ưu hóa thiết kế kiến trúc công nghệ cho DID và trò chơi Web3.
Ảnh hưởng đến các doanh nghiệp Web3 hiện tại
Sự xuất hiện của zkTLS đã gây ra một số tác động đối với các doanh nghiệp Web3 hiện tại, đặc biệt là các dự án oracle chính thống. Để đối phó với thách thức này, các ông lớn trong ngành như Chainlink, Pyth đang tích cực nghiên cứu các hướng liên quan, cố gắng duy trì vị thế dẫn đầu trong quá trình phát triển công nghệ. Đồng thời, điều này cũng đã sinh ra các mô hình kinh doanh mới, chẳng hạn như chuyển đổi từ tính phí theo thời gian sang tính phí theo mức sử dụng, Compute as a service.
Những thách thức chính mà zkTLS đang phải đối mặt tương tự như hầu hết các dự án ZK, đó là làm thế nào để giảm chi phí tính toán nhằm đạt được giá trị thương mại. Với sự phát triển và tối ưu hóa công nghệ không ngừng, zkTLS dự kiến sẽ phát huy vai trò lớn hơn trong lĩnh vực Web3, cung cấp giải pháp hiệu quả và an toàn hơn cho việc tương tác giữa hợp đồng thông minh trên chuỗi và dữ liệu ngoài chuỗi.
Trong thiết kế sản phẩm, việc chú ý đến sự phát triển của zkTLS và kịp thời tích hợp công nghệ này có thể mang lại những đột phá mới về đổi mới kinh doanh và kiến trúc công nghệ. zkTLS như một cầu nối mới giữa hợp đồng thông minh trên chuỗi và dữ liệu ngoài chuỗi, đang mở ra những khả năng mới cho sự phát triển của hệ sinh thái Web3.