[Le secret de Zcash ③] Que faire si la preuve à connaissance nulle est défaillante ?... Un tourniquet bloque l'accès

La clé de la méthode de validation de Zcash est la preuve à connaissance nulle.

Que se passerait-il si des faux billets étaient cachés dans une "chambre noire" ?

Avec la mise à niveau Ironwood, cela est protégé à la porte.

La cryptomonnaie Zcash (ZEC) a une offre limitée de 21 millions d'unités, tout comme le Bitcoin. Elle préserve l'anonymat grâce à des dispositifs cryptographiques triples et quadruples.

C'est comme si des pièces étaient stockées dans une chambre noire dont on ne peut pas voir l'intérieur. Que se passerait-il si quelqu'un y ajoutait malicieusement plus de pièces ? Avec une fonctionnalité de confidentialité robuste, il serait impossible de retrouver le coupable, et on ne pourrait pas non plus bloquer les pièces problématiques.

Zcash dispose également de dispositifs de sécurité pour faire face à des défaillances potentielles de son mécanisme de validation. Pour comprendre cette structure, il faut d'abord connaître la preuve à connaissance nulle.

Preuve à connaissance nulle : prouver "je le sais !" sans révéler le mot de passe

Lors d'une transaction bancaire classique ou d'une utilisation de Bitcoin, tout est enregistré publiquement : "qui a envoyé, à qui, et combien". En revanche, Zcash utilise la technologie cryptographique de la preuve à connaissance nulle pour protéger les informations de transaction.

La preuve à connaissance nulle est comme "sortir d'une chambre secrète sans révéler le mot de passe". Même si vous ne dites pas directement le code à votre ami, si vous entrez dans la chambre secrète et sortez par la porte opposée, votre ami croira que vous connaissez le mot de passe.

Zcash vérifie mathématiquement que "cette transaction est une transaction valide" sans révéler qui a envoyé, qui a reçu, ou le montant de la transaction.

Les failles du système de preuve : des faux billets cachés dans la "chambre secrète"

Si le "système de preuve (circuit de preuve à connaissance nulle)" lui-même présente des erreurs ou des vulnérabilités, la situation devient très dangereuse.

Dans une blockchain où le livre est public, comme Bitcoin, les faux billets peuvent être détectés immédiatement. Cependant, Zcash conserve les historiques de transaction et les soldes dans une "chambre noire" appelée "Shielded Pool", qui est invisible de l'extérieur.

Si la solidité (Soundness) est compromise, un attaquant pourrait créer de fausses preuves qui semblent satisfaire des conditions non remplies, et passer la validation du réseau. Si ce problème est exploité, cela pourrait mener à la création de ZEC qui ne devraient pas exister.

En réalité, une vulnérabilité de falsification a été découverte dans le système de preuve appelé Orchard de Zcash. À ce moment-là, un problème connu sous le nom de "paradoxe de la confidentialité" est survenu. Pour cacher les informations de transaction des utilisateurs honnêtes, le livre a été scellé, rendant impossible le suivi pour voir si quelqu'un avait réellement créé de fausses pièces en exploitant cette faille.

Bloquer l'entrée et installer un tourniquet à la sortie : solutions "Ironwood" et "Turnstile"

L'équipe de développement de Zcash a ouvert un nouveau "Shielded Pool" appelé Ironwood, en retirant progressivement l'ancien Orchard Pool. Ils ont également installé un point de contrôle comptable spécial appelé "Turnstile" à l'entrée du nouveau pool Ironwood, où les fonds sont transférés depuis l'ancien Orchard.

Le fonctionnement du Turnstile est similaire aux portes d'entrée des parcs d'attractions ou des stations de métro.

• Scellement de l'entrée : empêche la création de nouvelles sorties protégées depuis Orchard, afin d'éviter que de nouvelles valeurs ne s'accumulent dans le pool.
• Limitation de la sortie : le tourniquet fixe un plafond sur la valeur totale pouvant sortir, basé sur la quantité de valeur qui est entrée normalement dans le pool Orchard.
• Blocage de l'offre excédentaire : même si des ZEC falsifiés étaient créés à l'intérieur, il serait impossible de les retirer indéfiniment en ajoutant ces faux à l'offre normale.

Le Turnstile ne fait pas la distinction entre les vraies pièces et les fausses. Au lieu de cela, il limite la valeur totale qui peut sortir d'Orchard, empêchant ainsi la propagation de l'offre supplémentaire de ZEC falsifiés.

Sécuriser mathématiquement : "Vérification formelle"

En construisant le nouveau système Ironwood, Zcash a appliqué la technologie de vérification formelle (Formal Verification).

Alors que l'approche précédente consistait à "faire vérifier le code par des experts en sécurité sans trouver de bogues", la vérification formelle prouve les propriétés de sécurité que le système doit satisfaire sous forme de propositions mathématiques. Cela ressemble à résoudre un problème d'examen et à vérifier les réponses en utilisant des formules mathématiques pour confirmer la possibilité d'erreurs.

Zcash a vidé unidirectionnellement le pool Orchard et a limité la valeur totale sortant par le Turnstile, tout en introduisant le pool Ironwood, dont les principales fonctionnalités de sécurité ont été vérifiées mathématiquement. Cela a permis de mettre en place des dispositifs de sécurité multicouches pour restaurer la confiance dans l'offre, même dans une situation où il n'est pas possible d'examiner directement le livre en raison de la confidentialité. Ainsi, Zcash a pu retrouver la "confiance" de protéger en toute sécurité l'offre totale de 21 millions de ZEC tout en préservant la confidentialité des utilisateurs.

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