Penelitian Teknologi zkTLS: Memecahkan Pulau Data Web3

Baru-baru ini, saat menjelajahi arah proyek baru, saya menemukan tumpukan teknologi yang sebelumnya belum pernah saya temui—zkTLS. Setelah penelitian mendalam, saya telah merangkum pemahaman yang saya pelajari di bawah ini, dan saya berharap dapat membagikannya dengan semua orang.

zkTLS adalah teknologi inovatif yang menggabungkan bukti nol pengetahuan (ZKP) dan protokol keamanan lapisan transport (TLS). Di bidang Web3, ini terutama digunakan dalam lingkungan mesin virtual on-chain, yang dapat memverifikasi keaslian data HTTPS off-chain tanpa memerlukan kepercayaan pada pihak ketiga. Keaslian di sini mencakup tiga aspek: sumber data memang berasal dari sumber HTTPS tertentu, data yang dikembalikan tidak dimodifikasi, dan ketepatan waktu data terjamin. Melalui mekanisme implementasi kriptografi ini, zkTLS memberikan kemampuan akses tepercaya untuk kontrak pintar on-chain ke sumber Web2 HTTPS off-chain, sehingga memecahkan masalah pulau data.

Ringkasan Protokol TLS

Untuk memahami nilai teknologi zkTLS secara mendalam, perlu untuk melakukan tinjauan singkat tentang protokol TLS. TLS (Transport Layer Security) digunakan untuk menyediakan enkripsi, otentikasi, dan integritas data dalam komunikasi jaringan, memastikan transmisi data yang aman antara klien (seperti browser) dan server (seperti situs web).

Protokol HTTPS sebenarnya dibangun di atas protokol HTTP dengan memanfaatkan protokol TLS, yang menjamin privasi dan integritas transmisi informasi, serta memungkinkan keaslian server dapat diverifikasi. Sebagai perbandingan, protokol HTTP adalah protokol jaringan yang mentransmisikan data dalam bentuk teks biasa dan tidak dapat memverifikasi keaslian server, yang menimbulkan beberapa masalah keamanan:

1. Informasi mungkin dapat disadap oleh pihak ketiga, yang dapat menyebabkan kebocoran privasi;
2. Tidak dapat memverifikasi keaslian sisi server, permintaan mungkin telah disandera oleh node berbahaya dan mengembalikan informasi berbahaya;
3. Tidak dapat memverifikasi integritas informasi yang dikembalikan, mungkin disebabkan oleh alasan jaringan yang menyebabkan kehilangan data.

Protokol TLS dirancang untuk mengatasi masalah ini. Ini menyelesaikan masalah di atas dengan cara berikut:

1. Komunikasi terenkripsi: Menggunakan enkripsi simetris (seperti AES, ChaCha20) untuk melindungi data dan mencegah penyadapan.
2. Autentikasi identitas: Memverifikasi identitas server melalui sertifikat digital yang diterbitkan oleh pihak ketiga kepada lembaga tertentu (seperti sertifikat X.509), untuk mencegah serangan man-in-the-middle.
3. Integritas Data: Menggunakan HMAC (Kode Autentikasi Pesan Hash) atau AEAD (Enkripsi Autentikasi) untuk memastikan data tidak diubah.

Proses komunikasi HTTPS yang didasarkan pada protokol TLS dibagi menjadi dua tahap: tahap handshake dan tahap pengiriman data. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1. Klien mengirim ClientHello
2. Server mengirimkan ServerHello
3. Verifikasi Server Klien
4. Mulai komunikasi terenkripsi

Keuntungan zkTLS

Aplikasi Web3 tradisional biasanya bergantung pada proyek oracle seperti Chainlink dan Pyth saat mengakses data di luar rantai. Proyek-proyek ini berfungsi sebagai jembatan penghubung antara data di dalam rantai dan data di luar rantai untuk memecahkan masalah kesepian data. Namun, solusi pengambilan data berbasis oracle ini memiliki dua masalah utama:

1. Biaya terlalu tinggi: Memelihara keamanan mekanisme konsensus PoS membutuhkan jumlah dana staking yang besar, sementara redundansi interaksi data juga meningkatkan biaya.
2. Efisiensi rendah: Konsensus mekanisme PoS membutuhkan waktu tertentu, menyebabkan data di blockchain mengalami keterlambatan.

Teknologi zkTLS dengan memperkenalkan algoritma bukti nol pengetahuan memungkinkan kontrak pintar di blockchain untuk secara langsung memvalidasi data yang diberikan oleh node pihak ketiga, memastikan bahwa data berasal dari sumber HTTPS tertentu dan tidak dimanipulasi. Metode ini menghindari biaya penggunaan yang tinggi yang disebabkan oleh algoritma konsensus pada oracle tradisional.

Keunggulan utama zkTLS terletak pada pengurangan biaya untuk mencapai ketersediaan sumber daya Web2 HTTPS. Ini memicu banyak permintaan baru, terutama dalam hal mengurangi biaya pengambilan aset ekor panjang di blockchain, memanfaatkan situs web otoritatif Web2 untuk KYC di blockchain, serta mengoptimalkan desain arsitektur teknis untuk DID dan permainan Web3.

Namun, teknologi zkTLS juga menghadapi tantangan, terutama bagaimana menurunkan biaya perhitungan agar memiliki nilai komersial. Sementara itu, hal ini berdampak pada perusahaan Web3 yang ada, terutama proyek oracle utama. Untuk menghadapi situasi ini, raksasa industri seperti Chainlink dan Pyth sedang aktif mengikuti penelitian terkait dan mengeksplorasi model bisnis baru, seperti beralih dari biaya berdasarkan waktu ke biaya berdasarkan penggunaan, serta menyediakan Compute as a service.

Singkatnya, saat merancang produk, memperhatikan perkembangan zkTLS dan mengintegrasikan tumpukan teknologi ini dengan tepat mungkin dapat menemukan terobosan baru dalam inovasi bisnis dan arsitektur teknologi.