Teknologi zkTLS: Solusi Baru untuk Mengatasi Pulau Data Web3 dan Web2

Baru-baru ini, saat saya menjelajahi arah proyek baru, saya menemukan teknologi baru yang bernama zkTLS. Setelah melakukan penelitian mendalam, saya telah mendapatkan beberapa pemahaman tentangnya dan sekarang saya akan membagikan hasil pembelajaran saya.

zkTLS adalah teknologi inovatif yang menggabungkan bukti tanpa pengetahuan (ZKP) dan TLS (Protokol Keamanan Transport Layer). Dalam bidang Web3, ia terutama digunakan di lingkungan mesin virtual on-chain, yang dapat memverifikasi keaslian data HTTPS off-chain tanpa perlu mempercayai pihak ketiga. Keaslian di sini mencakup tiga aspek: sumber data benar-benar berasal dari sumber HTTPS tertentu, data yang dikembalikan tidak dimanipulasi, dan ketepatan waktu data terjamin. Melalui mekanisme implementasi kriptografi ini, zkTLS memungkinkan kontrak pintar on-chain untuk mendapatkan akses tepercaya ke sumber Web2 HTTPS off-chain, sehingga memecahkan masalah pulau data.

Pengenalan Protokol TLS

TLS (Transport Layer Security) digunakan dalam komunikasi jaringan untuk menyediakan enkripsi, otentikasi, dan integritas data, memastikan transmisi data yang aman antara klien dan server. Protokol HTTPS pada dasarnya adalah protokol HTTP yang menggunakan protokol TLS untuk menjamin privasi dan integritas transmisi informasi, serta membuat keaslian di sisi server dapat diverifikasi.

Protokol TLS terutama menyelesaikan masalah berikut:

1. Komunikasi terenkripsi: menggunakan enkripsi simetris untuk melindungi data, mencegah penyadapan.
2. Verifikasi Identitas: Memverifikasi identitas server melalui sertifikat digital yang dikeluarkan oleh pihak ketiga untuk mencegah serangan Man-in-the-Middle.
3. Integritas Data: Gunakan HMAC atau AEAD untuk memastikan data tidak diubah.

Proses interaksi data protokol TLS dibagi menjadi tahap handshake dan tahap transmisi data. Pada tahap handshake, klien dan server bernegosiasi parameter keamanan dan membangun sesi terenkripsi. Kemudian pada tahap transmisi data, kedua belah pihak menggunakan kunci sesi untuk komunikasi terenkripsi.

Dilema Akses Data di Web3

Meskipun protokol TLS banyak digunakan di jaringan Web2, ia membawa beberapa tantangan untuk pengembangan aplikasi Web3. Ketika kontrak pintar di blockchain ingin mengakses data off-chain, karena masalah ketersediaan data, mesin virtual di blockchain tidak akan membuka kemampuan untuk memanggil data eksternal, untuk memastikan semua data dapat dilacak, dan dengan demikian menjamin keamanan mekanisme konsensus.

Untuk mengatasi masalah ini, serangkaian proyek oracle muncul, seperti Chainlink dan Pyth. Proyek-proyek ini berfungsi sebagai jembatan penghubung antara data on-chain dan data off-chain, memecahkan fenomena pulau data. Untuk memastikan ketersediaan data relay, oracle ini umumnya menggunakan mekanisme konsensus PoS, dengan meningkatkan biaya perilaku buruk node untuk memastikan keaslian data.

Namun, ada dua masalah utama dalam skema pengambilan data berbasis oracle:

1. Biaya terlalu tinggi: Keamanan mekanisme konsensus PoS didasarkan pada jumlah dana yang dipertaruhkan, yang meningkatkan biaya pemeliharaan. Selain itu, terdapat banyak redundansi dalam interaksi data selama proses konsensus, yang lebih lanjut meningkatkan biaya penggunaan data.
2. Efisiensi rendah: Mekanisme konsensus PoS memerlukan waktu tertentu, yang menyebabkan data di blockchain mengalami keterlambatan, tidak menguntungkan untuk skenario akses tinggi.

Solusi zkTLS

Teknologi zkTLS memungkinkan kontrak pintar di blockchain untuk secara langsung memverifikasi apakah data yang diberikan oleh node benar-benar berasal dari sumber HTTPS tertentu dan tidak dimodifikasi, dengan memperkenalkan algoritma ZKP (Zero-Knowledge Proof). Metode ini menghindari biaya penggunaan yang tinggi yang disebabkan oleh algoritma konsensus pada oracle tradisional.

Secara spesifik, zkTLS diimplementasikan melalui cara berikut:

1. Menghitung data yang diperoleh dari permintaan sumber daya HTTPS oleh node relay off-chain, informasi verifikasi CA terkait, bukti urutan waktu, dan bukti integritas data untuk menghasilkan Proof.
2. Memelihara informasi verifikasi dan algoritma verifikasi yang diperlukan di jalur.
3. Memungkinkan kontrak pintar untuk memverifikasi keaslian, ketepatan waktu, dan keandalan sumber data tanpa mengungkapkan informasi kunci.

Keunggulan zkTLS terletak pada pengurangan biaya untuk mencapai ketersediaan sumber daya Web2 HTTPS secara signifikan. Ini memicu banyak permintaan baru, seperti pengurangan biaya perolehan harga aset ekor panjang di blockchain, memanfaatkan situs web otoritatif Web2 untuk KYC di blockchain, dan mengoptimalkan desain arsitektur teknis game Web3.

Dampak terhadap Ekosistem Web3 yang Ada

Kemunculan zkTLS memberikan dampak tertentu terhadap perusahaan Web3 yang ada, khususnya proyek oracle utama. Untuk menghadapi perubahan ini, raksasa industri seperti Chainlink dan Pyth sedang aktif meneliti arah terkait, berusaha mempertahankan posisi dominan dalam proses iterasi teknologi. Pada saat yang sama, ini juga melahirkan model bisnis baru, seperti peralihan dari biaya berdasarkan waktu ke biaya berdasarkan penggunaan, Compute as a service, dan lain-lain.

Namun, seperti sebagian besar proyek ZK, tantangan utama yang dihadapi zkTLS adalah bagaimana menurunkan biaya komputasi agar memiliki nilai komersial.

Secara keseluruhan, teknologi zkTLS memberikan kemungkinan baru untuk interaksi data antara Web3 dan Web2. Dalam melakukan desain produk, memperhatikan tren perkembangan zkTLS dan mengintegrasikan tumpukan teknologi ini dengan tepat, mungkin akan membawa terobosan baru dalam inovasi bisnis dan arsitektur teknologi.