Конфиденциальность Midnight под микроскопом: CTO Shielded раскрывает риски и планы по Spartacus

Технология доказательств с нулевым разглашением Midnight может защищать конфиденциальные данные, но плохо спроектированные приложения все равно могут раскрывать поведение своих пользователей. Именно это стало главным предупреждением от Bob Blessing-Hartley, CTO Shielded Technologies, в его докладе Private by Default, Safe by Design на Midnight LIVE.

Обращаясь к разработчикам, Blessing-Hartley рассмотрел, как приватность может ослабляться из-за дизайна смарт-контрактов, общедоступных метаданных и сторонней инфраструктуры. Он также поделился наблюдениями по Midnight mainnet, включая примерно 32,000 записей защищенных монет и приложение, которое сгенерировало 12,754 вызова контрактов за 24 часа.

Его презентация вышла за рамки перечисления рисков. Она представила Spartacus, планируемый инструмент с открытым исходным кодом, призванный усложнить выделение активности отдельных пользователей, а также рекомендации по разработке с помощью ИИ, генерации доказательств и квантовой безопасности.

Конфиденциальность по умолчанию: правила безопасности, которым должен следовать каждый разработчик Midnight

Blessing-Hartley начал с принципа, лежащего в основе архитектуры конфиденциальности Midnight: чувствительная информация может оставаться на устройстве пользователя, пока блокчейн проверяет криптографическое доказательство.

Проверка возраста дает наглядный пример. Вместо раскрытия даты рождения устройство генерирует доказательство с нулевым разглашением, подтверждающее, что человек соответствует требуемому возрастному порогу. Сеть может проверить утверждение, не получая исходные персональные данные.

Однако приложения все равно должны проверять достоверность утверждений.

"Бирка с именем не является ID."

Blessing-Hartley использовал это сравнение, чтобы объяснить, почему разработчики не могут автоматически доверять информации, предоставленной пользователями, или коду приложения, выполняемому локально. Утверждения об идентичности и разрешениях требуют соответствующей верификации, а не принятия всего, что сообщает устройство.

Его вторая рекомендация касалась минимизации данных.

"Не делитесь лишним."

Приложение должно раскрывать только то, что необходимо для завершения операции.

В децентрализованном аукционе, например, смарт-контракту может понадобиться установить, превышает ли ставка минимальную сумму. Доказательство с нулевым разглашением может подтвердить это условие, не раскрывая, составляет ли фактическая ставка $5,000 или $50,000.

Тот же принцип применим к проверке членства, права на участие или других условий, на которые можно ответить простым да или нет.

Blessing-Hartley также предостерег от полагания только на хеширование для защиты чувствительных значений. Когда возможные входные данные предсказуемы, наблюдатели могут перебирать комбинации, пока не найдут совпадающий хеш.

Добавление случайной соли или заполнения может усложнить такие атаки, хотя предпочтительным подходом остается избегание лишнего раскрытия.

Еще одной проблемой стало растущее использование искусственного интеллекта для написания блокчейн-приложений.

Blessing-Hartley описал, как помощники программирования на основе ИИ иногда предлагают использовать механизм Compact's disclose() в случаях, когда работа с приватной информацией становится сложной.

Хотя раскрытие имеет законные варианты применения, разработчики должны понимать, когда информация пересекает границу приватности и может ли она стать общедоступной.

Он отметил, что видел подобные ошибки в приложениях с хакатонов, включая проекты, разработанные его собственной командой.

Чтобы устранить эти слабые места, Blessing-Hartley рекомендовал поддерживать инварианты безопасности, заранее определенный набор требований, которым приложения должны соответствовать перед развертыванием.

Он пояснил, что его собственный процесс разработки включает защищенную коллекцию этих правил, с оценкой приложений на соответствие им перед публикацией.

Его общий посыл состоял в том, что технически корректный смарт-контракт не обязательно является конфиденциальным.

Что показывает Midnight Mainnet: вызовы контрактов, метаданные и 12,754 транзакции

Значительная часть презентации была посвящена информации, которая остается видимой, даже когда механизмы конфиденциальности Midnight работают как задумано.

Blessing-Hartley описал путь, по которому информация проходит от устройства пользователя через инфраструктуру генерации доказательств и, в итоге, в блокчейн.

Записи защищенных монет, данные идентичности и другая чувствительная информация могут оставаться на устройстве. Программное обеспечение для генерации доказательств обрабатывает необходимые приватные входные данные и создает криптографические подтверждения для проверки сетью.

Однако сторонние сервисы могут вносить дополнительную экспозицию.

Удаленные сервера генерации доказательств могут получать конфиденциальную информацию, включая ключи монет или приватные входные данные, необходимые для создания доказательств. Если такие сервисы будут скомпрометированы или управляются ненадежными провайдерами, пользователи могут столкнуться с серьезными рисками безопасности, включая несанкционированный доступ к активам.

Blessing-Hartley рекомендовал локальную генерацию доказательств с использованием WebAssembly, локально управляемые серверы доказательств или надежных провайдеров, использующих защищенные среды выполнения.

Сервисы индексирования представляют отдельную проблему. Ключи просмотра позволяют программам инспектировать соответствующие защищенные транзакции, поэтому доступ к этим ключам также должен быть защищен.

Затем он различил публично видимые и защищенные переводы активов.

Обычные незашищенные транзакции раскрывают такую информацию, как адреса отправителя и получателя, переведенные суммы и идентификаторы токенов.

Защищенные транзакции скрывают эти детали, но при этом оставляют видимой определенную учетную информацию, включая активность, связанную с защищенным пулом, и количество записей монет, входящих в него или покидающих его.

Взаимодействия со смарт-контрактами создают дополнительные метаданные.

Наблюдатели могут определить, какое приложение было вызвано, публичное имя выполненной функции и информацию, записанную в блокчейн во время выполнения.

Это создает потенциальную уязвимость, когда разработчики используют описательные имена функций, такие как mint, transfer или registerSession.

Blessing-Hartley сообщил, что изучение контрактов в Midnight Preprod и mainnet позволило ему определить назначение почти каждого рассмотренного приложения, за редким исключением двух или трех, в основном по публично видимым именам функций.

Он предложил разработчикам рассмотреть нейтральные имена функций или универсальные точки входа, например API, где фактическую операцию определяют параметры, обрабатываемые приватно.

Повторяющиеся метки, узнаваемые суммы перевода и предсказуемые последовательности транзакций также могут облегчать корреляцию индивидуальной активности.

Чтобы продемонстрировать проблему, Blessing-Hartley поделился наблюдениями по активным контрактам Midnight.

Одно неназванное приложение, которое он назвал App A, зафиксировало 12,754 вызова контрактов за 24 часа.

Он предположил, что значительную часть этой активности генерировало автоматизированное ПО, а не тысячи независимых пользователей. Эти цифры не показывали, сколько людей фактически взаимодействовало с приложением.

Тем не менее он счел менее описательные имена функций в этом приложении положительной чертой, поскольку они раскрывали относительно мало о его назначении.

Другие контракты было проще интерпретировать. Среди примеров были приложения для логирования температуры, якорения данных, регистрации сессий и голосования.

Приложения для голосования были особенно важны, поскольку идентификация активности, связанной с голосованием, может подталкивать к попыткам выделить участников и сопоставлять их последующие действия.

Подобный анализ не обязательно раскрывает чью-то реальную личность. Однако он может вскрывать поведенческие паттерны, которые пользователи ожидали сохранить в тайне.

[NEWSBREAK]

Почему важны Spartacus, пулы анонимности и квантовая безопасность

Третьей ключевой темой Blessing-Hartley был набор анонимности, то есть группа возможных участников, среди которых наблюдателю сложно выделить активность конкретного пользователя.

"Слейтесь с толпой."

Он объяснил, что скрытия значений транзакций недостаточно, если человек остается единственным, кто выполняет узнаваемое действие.

Во время презентации он сообщил, что на Midnight mainnet было отчеканено примерно 32,000 защищенных монет.

Эта цифра относилась к записям монет, а не к уникальным пользователям. Она также не означала, что каждое приложение автоматически получало набор анонимности такого размера.

Когда пользователи взаимодействуют с отдельными смарт-контрактами, релевантная группа неотличимых участников может существенно сокращаться.

Это особенно проблематично при запуске нового децентрализованного приложения.

При малом числе пользователей и ограниченной транзакционной активности первые взаимодействия относительно легко выделить и потенциально отслеживать со временем.

Blessing-Hartley озвучил одно из самых сильных предупреждений презентации:

"Ваш первый пользователь навсегда распознаваем как конкретный участник."

Его мысль касалась возможности распознавать и отслеживать активность определенного участника, даже не зная его реального имени или личности.

Эта проблема также помогает объяснить 12,754 вызовов, наблюдавшихся в App A. Высокая активность может усложнять анализ транзакций, но только когда сопутствующие паттерны действительно затрудняют выделение отдельных действий.

Чтобы помочь разработчикам справиться с этой задачей, Blessing-Hartley представил Spartacus, инструмент, который он планирует опубликовать как программное обеспечение с открытым исходным кодом через Shielded Technologies.

Назначение Spartacus — генерировать дополнительные вызовы смарт-контрактов и вызывать конечные точки приложений, создавая более широкий фон активности вокруг реальных пользовательских взаимодействий.

В ходе разработки он столкнулся с практическими вызовами, связанными с автоматизированными ботами и использованием тестовых токенов Midnight на Preprod, которые, по его словам, он в значительной степени решил.

Цель состоит в том, чтобы сделать конкретные действия менее заметными, особенно в приложениях, которые в противном случае имели бы очень небольшой объем транзакций.

Он также предложил более прямой вариант: привести в приложение большую группу людей и стимулировать их продолжать участие.

Однако ни автоматизированная активность, ни приток дополнительных пользователей сами по себе не гарантируют анонимность. Отличимые паттерны транзакций, публичные метаданные или узнаваемая автоматизация все еще могут позволять наблюдателям разделять разные типы активности.

Blessing-Hartley планирует публично выпустить Spartacus и запросить обратную связь у других разработчиков. Он не назвал дату запуска и не представил независимо подтвержденных измерений его эффективности.

Затем обсуждение перешло к долгосрочной криптографической безопасности.

Blessing-Hartley подтвердил, что Shielded Technologies работает над улучшениями, призванными защитить Midnight от угрозы, обычно описываемой как harvest now, decrypt later.

В рамках этого сценария злоумышленники собирают зашифрованную информацию сегодня и хранят ее в ожидании будущих вычислительных достижений, которые могут сделать расшифровку возможной.

Он сослался на различные прогнозы относительно появления достаточно мощных квантовых компьютеров, включая оценки, затрагивающие 2029 год, не представляя ни один из сроков как определенный.

Он охарактеризовал квантовые атаки как долгосрочную проблему, а не неотложную угрозу, при этом подчеркнув важность подготовки существующих систем до того, как такие риски станут практичными.

Некоторые из обсуждавшихся мер защиты, включая аккуратную работу с хешами и чувствительными данными, могут сократить текущую экспозицию информации. Сами по себе они не составляют полноценного криптографического решения, устойчивого к квантовым атакам.

Blessing-Hartley завершил, вернувшись к базовым обязанностям разработчиков: проверяйте пользовательские утверждения, минимизируйте раскрытие, защищайте чувствительные ключи и следите, чтобы пользователи не становились излишне различимыми по активности в приложении.

Он также повторил необходимость проверять код, сгенерированный ИИ, на соответствие явным требованиям безопасности перед развертыванием.

Для команд, уже строящих решения на Midnight mainnet, эти рекомендации переводятся в конкретные инженерные проверки, охватывающие конечные точки контрактов, паттерны транзакций, серверы доказательств, индексаторы, управление ключами и обработку приватной информации.

Spartacus призван решить одну часть этой более широкой задачи. Следующий заявленный шаг Blessing-Hartley — опубликовать инструмент как ПО с открытым исходным кодом, чтобы разработчики могли изучить его поведение, внести улучшения и проверить, обеспечивает ли сгенерированная активность контрактов значимые выгоды для анонимности.