zkTLS Teknolojisi Analizi ve Web3'teki Uygulama Potansiyeli

Son zamanlarda, yeni proje yönlerini keşfetmeye çalışıyorum ve ürün tasarımı sürecinde daha önce hiç karşılaşmadığım bir teknoloji yığınıyla karşılaştım. Araştırmalarım sonucunda, bazı öğrenim deneyimlerimi derledim ve bunları paylaşmak istiyorum.

zkTLS, sıfır bilgi kanıtları (ZKP) ve iletim katmanı güvenlik protokolü (TLS) kombinleyen yeni bir teknolojidir. Web3 alanında, esasen zincir üzerindeki sanal makine ortamlarında kullanılır ve üçüncü taraflara güvenmeden zincir dışı HTTPS verilerinin doğruluğunu doğrulama yeteneği sağlar. Buradaki doğruluk üç yönü içerir: veri kaynağı gerçekten belirli bir HTTPS kaynağından gelmektedir, dönen veriler değiştirilmemiştir ve verilerin geçerliliği garanti edilmiştir. Bu kriptografik gerçekleştirme mekanizması sayesinde, zincir üzerindeki akıllı sözleşmelerin zincir dışı Web2 HTTPS kaynaklarına güvenilir erişim kazanmasını sağlar ve böylece veri adalarını kırar.

TLS Protokolü Tanıtımı

zkTLS teknolojisinin değerini derinlemesine anlamak için TLS protokolüne kısaca bir göz atmak gereklidir. TLS, ağ iletişiminde şifreleme, kimlik doğrulama ve veri bütünlüğü sağlamak için kullanılır; bu, istemci (örneğin tarayıcı) ve sunucu (örneğin web sitesi) arasında verilerin güvenli bir şekilde iletilmesini garanti eder.

HTTPS protokolü, aslında HTTP protokolü temel alınarak TLS protokolü kullanılarak bilgi aktarımının gizliliğini ve bütünlüğünü garanti eden bir sistemdir ve sunucu tarafının gerçekliği doğrulanabilir hale getirilmiştir. HTTP protokolü, açık metin ile iletim yapan bir ağ protokolüdür ve sunucu tarafının gerçekliğini doğrulamak mümkün değildir, bu da birkaç güvenlik sorununa yol açmaktadır:

1. İletilen bilgiler üçüncü şahıslar tarafından dinlenebilir, bu da gizlilik ihlaline yol açabilir.
2. Sunucu tarafının doğruluğu doğrulanamıyor, istek kötü niyetli düğümler tarafından ele geçirilebilir ve kötü niyetli bilgiler dönebilir.
3. Dönen bilginin bütünlüğü doğrulanamıyor, bu ağ nedenleriyle veri kaybına neden olabilir.

TLS protokolü bu sorunları çözmek için tasarlanmıştır. Bu sorunları başlıca aşağıdaki yollarla çözmektedir:

1. Şifreli iletişim: Verileri korumak ve dinlemeyi önlemek için simetrik şifreleme (AES, ChaCha20 gibi) kullanın.
2. Kimlik Doğrulama: Sunucunun kimliğini doğrulamak için belirli kuruluşlara üçüncü taraflarca verilen dijital sertifikalar (örneğin X.509 sertifikası) kullanılarak, ortadaki saldırılara karşı korunur.
3. Veri Bütünlüğü: Verilerin değiştirilmediğini sağlamak için HMAC (Hash Message Authentication Code) veya AEAD (Authenticated Encryption) kullanın.

TLS protokolüne dayanan HTTPS protokolü, veri alışverişi sürecinde iki aşamaya ayrılır: el sıkışma aşaması ve veri iletim aşaması. Sürecin ayrıntıları dört adımdan oluşur:

1. İstemci ClientHello gönderir
2. Sunucu ServerHello'yu gönderir
3. İstemci sunucuyu doğrulama
4. Şifreli iletişime başla

Web2 ağlarında yaygın olarak kullanılan bu temel teknoloji, Web3 uygulama geliştirmede zorluklar yaratmaktadır. Özellikle zincir üzerindeki akıllı sözleşmelerin bazı zincir dışı verilere erişmek istemesi durumunda, veri kullanılabilirliği sorunları nedeniyle zincir üzerindeki sanal makine, tüm verilerin geri izlenebilirliğini sağlamak ve böylece konsensüs mekanizmasının güvenliğini temin etmek için dış veri çağrı yeteneğini açmamaktadır.

Bu sorunu çözmek için bir dizi oracle projesi ortaya çıktı. Bu projeler, zincir üzerindeki veriler ile zincir dışındaki veriler arasında bir köprü işlevi görerek veri adası fenomenini kırmayı amaçlıyor. Aynı zamanda, iletilen verilerin kullanılabilirliğini sağlamak için, bu oracle'lar genellikle PoS konsensüs mekanizmasını kullanıyor; yani, iletim düğümlerinin kötü niyetli davranışlarının maliyetini kazancından daha yüksek hale getirerek, ekonomik açıdan zincire yanlış bilgi sağlamanın önüne geçiyor.

zkTLS'nin Çözdüğü Problemler

Ancak, Oracle'a dayalı veri alma çözümünün iki ana sorunu vardır:

1. Yüksek maliyet: PoS konsensüs mekanizmasının güvenliği, stake edilen fon miktarına dayanır, bu da bakım için yüksek maliyetler getirir. Genellikle, Oracle projeleri müşteri edinmek için yalnızca en yaygın verileri ücretsiz olarak bakımını yapar ve özel talepler için ücret talep eder. Bu, uygulama yeniliğini engeller, özellikle bazı uzun kuyruklu, özelleştirilmiş talepler için.

2. Düşük verimlilik: PoS mekanizmasının konsensüsü belirli bir zaman gerektirir, bu da zincir üzerindeki verilerin gecikmesine neden olur ve yüksek frekanslı erişim senaryolarına olumsuz etki eder.

zkTLS teknolojisi, bu sorunları çözmek için doğmuştur. Sıfır bilgi kanıtı algoritmasını tanıtarak, zincir üzerindeki akıllı sözleşmelerin üçüncü bir taraf olarak, belirli bir düğüm tarafından sağlanan verilerin gerçekten belirli bir HTTPS kaynağını ziyaret ettikten sonra döndürülen değiştirilmemiş veriler olduğunu doğrudan doğrulamasını sağlar, böylece geleneksel Oracle'ların konsensüs algoritması nedeniyle yüksek kullanım maliyetlerinden kaçınılır.

zkTLS, geleneksel Oracle tabanlı konsensüs mekanizmasının verilerin kullanılabilirliği için getirdiği yüksek maliyetlerin yerine, kriptografik koruma kullanmaktadır. Özellikle, ZKP sıfır bilgi kanıtını tanıtarak ve zincir dışı iletim düğümlerinin belirli bir HTTPS üzerinden elde edilen kaynaklar, ilgili CA sertifika doğrulama bilgileri, zaman damgası kanıtı ve HMAC veya AEAD tabanlı veri bütünlüğü kanıtını hesaplayarak Proof oluşturması sağlanmakta, gerekli doğrulama bilgileri ve doğrulama algoritması zincir üzerinde korunmaktadır. Bu sayede, akıllı sözleşmeler kritik bilgileri ifşa etmeden, verilerin gerçekliğini, zamanlamasını ve veri kaynağının güvenilirliğini doğrulayabilmektedir.

Bu teknik çözümün en büyük avantajı, Web2 HTTPS kaynaklarının kullanılabilirlik maliyetini düşürmesidir. Bu, özellikle uzun kuyruk varlıklarının zincir üzerindeki fiyat alımını azaltma, Web2 dünyasındaki yetkili web sitelerini zincir üzerindeki KYC için kullanma yoluyla DID ve Web3 oyunlarının teknik mimari tasarımını optimize etme gibi birçok yeni talebi tetikledi.

Ancak, zkTLS mevcut Web3 işletmeleri için de bir darbe oluşturdu, özellikle de mevcut ana akım oracle projelerine karşı. Bu zorluğa yanıt olarak, bazı endüstri devleri ilgili alanlarda araştırma yapmaya aktif olarak katılıyor, teknoloji iterasyonu sürecinde liderlik pozisyonunu korumaya çalışıyorlar ve aynı zamanda zaman başına ücretlendirmeden kullanım başına ücretlendirmeye geçiş gibi yeni iş modellerinin ortaya çıkmasına neden oluyorlar, Compute as a service gibi. Elbette, çoğu ZK projesinde olduğu gibi, zkTLS'nin ana zorluğu hala hesaplama maliyetlerini düşürmek ve ticari değer kazanmasını sağlamak.

Sonuç olarak, ürün tasarımı yaparken zkTLS'nin gelişim dinamiklerine dikkat etmek ve bu teknoloji yığınını uygun şekilde entegre etmek, belki de iş yeniliği ve teknik mimari açısından yeni yönler bulmamıza yardımcı olabilir.