Ứng dụng bằng chứng không kiến thức để bảo vệ quyền riêng tư trong cầu nối xuyên chuỗi giữa blockchain liên minh và blockchain công khai

ZK-InterChain: Applying Zero-Knowledge Proofs to protect privacy in cross-chain bridges between consortium and public blockchains

Nghiên cứu này giới thiệu ZK-InterChain, một cầu nối chuỗi chéo mới sử dụng công nghệ ZKP. Hệ thống được thiết kế để cho phép các blockchain liên minh truyền thông tin ra bên ngoài khi cần thiết, giải quyết các thách thức then chốt về khả năng mở rộng và tính minh bạch vốn có của các hệ thống này. Đồng thời, nó cho phép người dùng ghi lại giao dịch một cách ẩn danh và riêng tư, đồng thời đảm bảo tính chính xác của giao dịch trên chuỗi đích.

Xem toàn văn báo cáo tại:

Tổng quan

Công nghệ blockchain đang ngày càng phổ biến và giữ vai trò then chốt trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong nền kinh tế phi tập trung. Sự ra đời của hợp đồng thông minh đã mở ra khả năng tự động hóa việc thực thi các thỏa thuận mà không cần đến bên trung gian thứ ba. Các đặc tính cốt lõi như minh bạch, bất biến và phi tập trung đã giúp blockchain khắc phục nhiều hạn chế của các hệ thống truyền thống [28]. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất hiện nay là sự cô lập giữa các mạng blockchain, đặc biệt là trong bối cảnh blockchain liên minh (consortium blockchain) nơi chỉ những thành viên được ủy quyền mới có thể tham gia để đảm bảo tính bảo mật [3]. Trong thực tế, blockchain liên minh đã được áp dụng hiệu quả trong lĩnh vực thương mại điện tử, góp phần nâng cao tính minh bạch và an toàn cho các giao dịch. Ví dụ, nghiên cứu của Li và cộng sự [21] đã đề xuất mô hình giao dịch an toàn dựa trên mã hóa thuộc tính và thuật toán đồng thuận cải tiến. Mặc dù vậy, các hệ thống blockchain liên minh vẫn còn thiếu các tính năng tương tác công khai, chẳng hạn như cơ chế đánh giá sản phẩm – một yếu tố quan trọng trong việc xây dựng niềm tin và cải thiện trải nghiệm người dùng. Do tính chất riêng tư và giới hạn thành viên, việc triển khai trực tiếp các tính năng này trên chuỗi nội bộ sẽ làm giảm khả năng tiếp cận và xác minh công khai, từ đó ảnh
hưởng đến tính minh bạch — yếu tố then chốt để mở rộng niềm tin từ cộng đồng người dùng bên ngoài. Chính vì vậy, nhu cầu trao đổi dữ liệu từ blockchain liên minh sang các blockchain công khai ngày càng trở nên cấp thiết, thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ liên chuỗi (cross-chain) trong những năm gần đây. Công nghệ liên chuỗi được phát triển nhằm mục tiêu cho phép chuyển giao tài sản và thông tin giữa các mạng blockchain khác nhau. Các phương pháp truyền thống như mô hình notary [37], sidechain [12], và Hợp đồng Khóa Thời gian Băm (HTLCs) [7] đã phần nào giải quyết được vấn đề phụ thuộc vào bên trung gian, nhưng vẫn tồn tại những hạn chế về tính tập trung, khả năng mở rộng và tính tương thích giữa các chuỗi. Sự ra đời của các cầu nối chuỗi chéo (cross-chain bridges) đã cải thiện khả năng tương tác, nhưng lại thường xuyên đối mặt với các lỗ hổng bảo mật nghiêm trọng dẫn đến những tổn thất hàng tỷ đô la, tiêu biểu là vụ tấn công Ronin Bridge vào năm 2022 [41].

Những sự cố này cho thấy sự cấp thiết trong việc phát triển các giải pháp liên chuỗi mới, an toàn hơn và có khả năng bảo vệ quyền riêng tư tốt hơn. Trong bối cảnh đó, Bằng chứng không kiến thức (Zero-Knowledge Proofs – ZKP) đã nổi lên như một giải pháp mật mã mang tính cách mạng. ZKP cho phép một bên chứng minh tính hợp lệ của một dữ liệu mà không cần tiết lộ thông tin cụ thể, từ đó giúp các blockchain xác minh thông tin một cách an toàn mà không ảnh hưởng đến bảo mật hệ thống [6]. Tuy nhiên, các cầu nối liên chuỗi dựa trên ZKP hiện nay chủ yếu tập trung vào việc chuyển giao tài sản hoặc đồng bộ trạng thái tài khoản giữa các blockchain công khai. Một điểm hạn chế lớn là hoạt động và địa chỉ người dùng vẫn có thể bị liên kết giữa các chuỗi, điều này làm giảm quyền riêng tư đặc biệt nghiêm trọng đối với các ứng dụng đòi hỏi tính ẩn danh cao. Trong bối cảnh tương tác giữa blockchain liên minh và blockchain công khai, việc tiết lộ thông tin người dùng từ chuỗi riêng tư ra chuỗi công khai sẽ xâm phạm nghiêm trọng đến quyền riêng tư, do các hoạt động trên chuỗi liên minh thường mang tính cá nhân hoặc nhạy cảm.

Trước bối cảnh đó, đề tài ZK-InterChain được đề xuất với kiến trúc tích hợp hai module ZKP. Mô hình này cho phép xác thực hành vi người dùng trong blockchain liên minh, đồng thời ghi nhận giao dịch một cách ẩn danh trên blockchain công khai mà vẫn đảm bảo tính chính xác và toàn vẹn dữ liệu. Giao dịch được thiết kế để che giấu thông tin định danh trên blockchain công khai, ngăn chặn việc truy vết ngược và đảm bảo quyền riêng tư cho người dùng. Hệ thống hướng tới việc hỗ trợ các mô hình thương mại điện tử vận hành trên blockchain liên minh, đồng thời nâng cao trải nghiệm và mức độ tin tưởng từ cộng đồng người dùng rộng lớn hơn.

Đối tượng và Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng một giao thức xuyên chuỗi dựa trên ZKP để hỗ trợ hệ thống đánh giá sản phẩm minh bạch và ẩn danh trên các sàn thương mại điện tử, kết nối giữa consortium blockchain và public blockchain. Để đạt được mục tiêu này, các đối tượng nghiên cứu được xác định bao gồm:

  • Phiếu đánh giá sản phẩm: Là thông tin phản hồi do người dùng cung cấp về mức độ hài lòng với sản phẩm. Tính xác thực của các đánh giá này thường bị đặt câu hỏi do các hành vi thao túng, ảnh hưởng đến niềm tin người tiêu dùng.
  • Sàn thương mại điện tử: Các nền tảng trung gian kết nối người bán và người mua, cung cấp giao diện mua sắm, hệ thống thanh toán và cơ chế đánh giá. Các sàn truyền thống gặp khó khăn trong việc kiểm soát tính xác thực của đánh giá do thiếu cơ chế xác minh đáng tin cậy.
  • Người mua sắm trực tuyến: Người tiêu dùng ưa chuộng mua sắm trực tuyến nhưng đối mặt với nguy cơ mua phải hàng giả, kém chất lượng hoặc đưa ra quyết định dựa trên đánh giá không đáng tin cậy, làm giảm trải nghiệm và ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của các nền tảng.

Từ việc phân tích các đối tượng trên, có thể nhận thấy một vấn đề cốt lõi trong các sàn thương mại điện tử là tính minh bạch và độ tin cậy của hệ thống đánh giá sản phẩm. Các phương pháp hiện tại chưa giải quyết triệt để vấn đề đánh giá giả mạo, khiến người mua khó đưa ra quyết định chính xác. Do đó, việc phát triển một giao thức xuyên chuỗi sử dụng ZKP, cho phép người dùng đánh giá sản phẩm một cách ẩn danh nhưng vẫn đảm bảo tính minh bạch và xác thực, là một hướng đi phù hợp và cần thiết trong bối cảnh thương mại điện tử hiện nay. Giao thức này không chỉ tăng cường niềm tin của người tiêu dùng mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững của các nền tảng thương mại điện tử thông qua việc kết nối các đặc tính bảo mật của consortium blockchain và tính phi tập trung của public blockchain.

Mô hình đề xuất

image 117

Kiến trúc hệ thống

Kiến trúc hệ thống ZK-InterChain bao gồm sáu thực thể cốt lõi:

  • User: Tham gia vào việc mua sản phẩm trên nền tảng thương mại điện tử và để lại đánh giá sau khi hoàn tất giao dịch.
  • Consortium Blockchain: Một blockchain liên minh bao gồm các nền tảng thương mại điện tử và các nhà cung cấp dịch vụ logistics, chịu trách nhiệm lưu trữ và quản lý logic nghiệp vụ của các giao dịch người dùng.
  • Public Blockchain: Một blockchain công khai và có độ tin cậy cao, được sử dụng để lưu trữ các biến công khai (MerkleRootTrans, Nullifier, Rating) nhằm đảm bảo tính minh bạch cho toàn hệ thống.
  • Relayer: Đóng vai trò trung gian, relayer bao gồm nhiều validator, có nhiệm vụ chuyển tiếp Merkle Root đã được tổng hợp, đại diện cho trạng thái giao dịch của một smart contract trên consortium blockchain, sang public blockchain. Việc chuyển tiếp trạng thái này là nền tảng cho cơ chế xác thực cross-chain. Đồng thời, relayer cũng lưu trữ Merkle tree này vào cơ sở dữ liệu của hệ thống để cung cấp đầu vào cho người dùng tính toán bằng chứng ZKP. Ngoài chức năng truyền dữ liệu, relayer còn được tích hợp chặt chẽ với module xác thực ZKP. Nó chịu trách nhiệm xác minh tính hợp lệ của Merkle Root – đại diện cho trạng thái giao dịch trên consortium chain – nhằm đảm bảo rằng chỉ các trạng thái được đồng thuận mới được chuyển tiếp. Việc hoạt động ổn định và chính xác của relayer là điều kiện tiên quyết cho hiệu quả của module ZKP phía người dùng, vốn phụ thuộc vào trạng thái đã được xác thực do relayer cung cấp để tạo ra các bằng chứng bảo vệ quyền riêng tư. Ngoài ra, relayer còn đóng vai trò quan trọng trong xử lý tương tác người dùng cuối. Nó tiếp nhận và đánh giá các bằng chứng ZKP do người dùng gửi, xác thực chúng, và thực hiện các hành động thay mặt người dùng trên public blockchain. Quy trình này giúp người dùng tương tác với public blockchain mà không phải chịu phí gas trực tiếp hoặc tiết lộ danh tính.
  • ZKP Module: Là thành phần cốt lõi của ZK-InterChain sử dụng zk-SNARK. Dự án của em bao gồm hai module. Module đầu tiên xác minh sự chấp thuận tập thể của Merkle Root bởi các validator 3.3. Nó sử dụng một ZKP circuit để kiểm tra chữ ký BLS tổng hợp, được hình thành bằng cách kết hợp chữ ký cá nhân từ ít nhất 100 validator (trong tổng số 150), với public key tổng hợp của họ. Điều này đảm bảo rằng Merkle Root được xác nhận hợp lệ bởi đủ số validator trước khi được chấp nhận. Module thứ hai xác minh hành động của người dùng 3.4, chẳng hạn như việc đánh giá sản phẩm. Nó sử dụng ZKP circuit để xác minh tính hợp lệ của chữ ký ECDSA của người dùng, sự hiện diện của họ trong trạng thái SMT tương ứng, và tính duy nhất của hành động thông qua nullifier, tất cả đều được thực hiện mà vẫn bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Công nghệ này cho phép em xác thực thông tin với bên thứ ba mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân. Ngoài ra, zk-SNARK đảm bảo tính ẩn danh cho các đánh giá người dùng, ngăn không cho các đánh giá bị liên kết với danh tính cụ thể trong khi vẫn chứng minh được tính hợp lệ của chúng.
  • Database: Database là thành phần lưu trữ chính cho thông tin chi tiết của hệ thống, bao gồm các yếu tố sau: một Merkle tree lưu trữ danh sách giao dịch được truy xuất từ consortium blockchain, cung cấp tín hiệu cho người dùng tính toán proof; một Merkle tree lưu trữ danh sách validator trong relayer, được các nền tảng thương mại điện tử trong consortium blockchain và ZK-InterChain đồng thuận để
    đảm bảo hoạt động đúng đắn của nhóm validator. Root của cả hai Merkle tree này được lưu trên public blockchain để cung cấp public signals cho cả hai ZKP module và đảm bảo tính minh bạch của các danh sách này. Ngoài ra, chi tiết đánh giá của người dùng, bao gồm trọng số đánh giá, bình luận, hình ảnh, video, v.v., được lưu trữ trong database do chi phí lưu trữ trên public blockchain quá cao.

Chỉ trọng số đánh giá và message hash (Đại diện cho một mục đánh giá chi tiết) được lưu trên public blockchain. Cách tiếp cận này vừa đảm bảo minh bạch, vừa giảm đáng kể chi phí lưu trữ trên blockchain công khai. Bằng cách tích hợp dữ liệu off-chain với public blockchain, hybrid DApp của em đảm bảo vừa vận hành đúng đắn vừa minh bạch.

Phần này cung cấp mô tả chi tiết về các hoạt động nội bộ của hệ thống ZK-InterChain, như được minh họa trong Hình 3.2. Blockchain liên minh được yêu cầu đăng ký với nền tảng ZK-InterChain bằng cách gửi các chi tiết giao dịch được nhúng trong hợp đồng thông minh cho các thỏa thuận mua sản phẩm đối với mỗi khối mới được xác thực trong blockchain liên minh. Các giao dịch này được xác thực bởi một tập hợp các trình xác thực được định nghĩa trước trong relayer, được cả hai bên đồng ý. Để đảm bảo tính bảo mật của blockchain liên minh, các giao dịch được gửi chỉ cần bao gồm ProductId, DealId và AddressUser tương ứng với mỗi giao dịch. Đồng thời, ZK-InterChain đăng ký với blockchain công khai bằng cách triển khai các hợp đồng thông minh hỗ trợ xác minh bằng chứng không tiết lộ thông tin (zero-knowledge proof), tích hợp logic để duy trì các biến công khai minh bạch và chuẩn bị một cơ sở dữ liệu để lưu trữ cấu trúc cây Merkle. Các cấu trúc này ghi lại chi tiết giao dịch, danh sách các trình xác thực trong relayer và dữ liệu đánh giá của người dùng, đảm bảo cả tính minh bạch và quản lý dữ liệu hiệu quả.

Sau khi hoàn tất quá trình đăng ký với nền tảng ZK-InterChain, quy trình chuyển đổi trạng thái từ blockchain liên minh sang blockchain công khai được mô tả chi tiết trong Thuật toán 1. Relayer tổng hợp các chữ ký từ các trình xác thực chia sẻ cùng một MerkleRootTrans và tính toán bằng chứng không tiết lộ thông tin (ZKP) trong khoảng 1 phút. Việc tính toán ZKP để xác thực mất khoảng 2 phút, dựa trên các phép đo được thực hiện trên một hệ thống có 256 GB RAM và CPU 32 lõi. Việc xác minh và ghi lại MerkleRootTrans trên blockchain công khai yêu cầu trung bình 2 giây, mặc dù thời lượng này phụ thuộc vào thông lượng của blockchain công khai. Do đó, đối với mỗi khối mới được tạo trên blockchain liên minh, hệ thống cần khoảng 162 giây để hoàn tất quá trình chuyển đổi trạng thái sang blockchain công khai. Thời gian xử lý này là chấp nhận được trong bối cảnh ứng dụng nền tảng thương mại điện tử của em, nơi người dùng phải nhận và sử dụng sản phẩm trước khi gửi đánh giá. Trong bối cảnh đánh giá thương mại điện tử, nếu người dùng không gửi đánh giá hoặc đã gửi một đánh giá trong vòng 5-10 ngày, hệ thống có thể xóa cấu trúc cây Merkle liên quan đến các giao dịch của khối. Cách tiếp cận này ngăn chặn việc lưu trữ dư thừa, giảm tải cho cơ sở dữ liệu và nâng cao hiệu quả hệ thống.

Sau khi quá trình chuyển đổi trạng thái và lưu trữ MerkleTreeTrans trên blockchain công khai hoàn tất thành công, MerkleTreeTrans đóng vai trò là một điểm neo để người dùng chứng minh việc mua sản phẩm của họ trên blockchain liên minh. Để gửi đánh giá sản phẩm trên blockchain đích, người dùng tạo một bằng chứng không tiết lộ thông tin (ZKP) để xác thực đánh giá của họ. Người dùng truy xuất các đầu vào công khai, chẳng hạn như MerkleRootTrans, từ blockchain công khai và các đầu vào cần thiết khác từ cơ sở dữ liệu. Sau đó, người dùng cung cấp các đầu vào riêng tư, bao gồm khóa riêng tư của họ, chữ ký số cho đánh giá chi tiết DetailRatingHash. Sử dụng các đầu vào này và khóa chứng minh được cung cấp trước, người dùng tính toán ZKP, một quá trình mất khoảng 117 giây trên cấu hình người dùng tiêu chuẩn (8 GB RAM, CPU 12 lõi). Thời gian tính toán này có thể được tối ưu hóa hơn nữa với phần cứng người dùng hiệu suất cao hơn, như được trình bày chi tiết trong Mục 4.

Sau khi hoàn tất tính toán bằng chứng không tiết lộ thông tin (ZKP), người dùng sẽ có ba điểm, được ký hiệu là πA,πB,πC, và một tập hợp các đầu vào công khai: Nullifier, MerkleRootTrans, DetailRatingHash, và ProductId, được thiết kế để đảm bảo tính minh bạch và chính xác. Nullifier ngăn chặn các đánh giá trùng lặp bằng cách đảm bảo mỗi người dùng chỉ gửi một đánh giá, trong khi MerkleRootTrans xác minh việc người dùng có trong danh sách giao dịch của blockchain liên minh, xác nhận việc mua hàng của họ. DetailRatingHash đảm bảo rằng các chi tiết đánh giá được lưu trữ chính xác trong cơ sở dữ liệu ZK-InterChain, được tối ưu hóa để lưu trữ hiệu quả, và ProductId liên kết đánh giá với sản phẩm tương ứng, khớp với giá trị được ghi trên blockchain liên minh. Thông tin nhạy cảm, chẳng hạn như DealId và Address, được loại trừ khỏi dữ liệu đánh giá trên blockchain công khai, đảm bảo tính ẩn danh của người dùng trong khi xác minh rằng đánh giá bắt nguồn từ một người mua hợp pháp. Các nút trong blockchain liên minh chỉ có thể truy cập danh sách người mua nhưng không thể gán một đánh giá cụ thể cho một cá nhân, ngoại trừ trong những trường hợp hiếm hoi khi một sản phẩm chỉ có một giao dịch bán duy nhất trong một thời gian dài với một đánh giá duy nhất tương ứng trên blockchain công khai, có khả năng cho phép suy ra danh tính của người đánh giá. Tuy nhiên, trong bối cảnh thương mại điện tử, các kịch bản như vậy là không đáng kể về mặt thống kê do có nhiều giao dịch bán hàng cho hầu hết các sản phẩm, do đó bảo toàn tính ẩn danh cho đại đa số các mặt hàng. Toàn bộ quá trình, từ đăng ký đến gửi đánh giá, được trình bày chi tiết trong Thuật toán 2 và minh họa trong Hình 3.2.

image 118
image 119
image 120

Đánh giá và thực nghiệm

Hiệu suất hệ thống

Mạch xác minh Merkle Root trong hệ thống ZK-InterChain yêu cầu khoảng 25 triệu ràng buộc để xác minh 100 chữ ký của người xác nhận. Số lượng ràng buộc này phản ánh độ phức tạp đáng kể của quá trình xác minh chữ ký số trên blockchain. Mặc dù con số này có vẻ lớn, nó vẫn nằm trong phạm vi khả thi cho các ứng dụng thực tiễn, đặc biệt khi so sánh với các giải pháp chuỗi chéo khác như được trình bày trong Hình 4.7.

Để đảm bảo hiệu suất của hệ thống không bị ảnh hưởng bởi quá trình tạo chứng minh phức tạp này, em đã thiết kế kiến trúc ZK-InterChain với sự phân tách rõ ràng các vai trò. Cụ thể, thành phần chuyển tiếp (relayer) được triển khai trên cơ sở hạ tầng hiệu suất cao với tài nguyên phần cứng vượt trội (96GB RAM, 32 CPUs) — không bị hạn chế bởi môi trường người dùng cuối. Cấu hình này cho phép relayer tạo chứng minh không kiến thức cho việc xác minh chữ ký của người xác nhận trong khoảng 2 phút, một khoảng thời gian hoàn toàn chấp nhận được vì xác minh Merkle Root không cần thực hiện liên tục.

Em cũng đã tiến hành thử nghiệm hiệu suất với các cấu hình phần cứng khác nhau để xác định mối quan hệ giữa tài nguyên hệ thống và thời gian tạo chứng minh. Kết quả cho thấy có mối quan hệ gần như tuyến tính giữa số lõi CPU và thời gian tạo chứng minh, trong khi RAM có tác động đáng kể nhất khi tăng từ 32GB lên 64GB, với cải thiện nhỏ hơn khi tăng thêm lên 96GB. Điều này cho phép lập kế hoạch tài nguyên chính xác cho việc mở rộng hệ thống trong tương lai. Bảng 4.1 dưới đây minh họa thời gian tạo chứng minh cho mạch xác minh Merkle Root dưới các cấu hình phần cứng khác nhau:

image 121

Đáng chú ý, mặc dù mạch xác minh Merkle Root có số lượng ràng buộc lớn, quá trình xác minh chứng minh trên chuỗi vẫn rất hiệu quả nhờ các đặc tính của giao thức Groth16. Việc xác minh trên chuỗi chỉ mất khoảng 10–15ms và tiêu tốn khoảng 200–220k gas, không phụ thuộc vào độ phức tạp của mạch xác minh. Điều này đảm bảo rằng quá trình xác minh không trở thành nút thắt cổ chai trong hệ thống, mặc dù việc tạo chứng minh đòi hỏi tài nguyên đáng kể.

Kết luận

Đóng góp chính vào hệ thống

Đóng góp chính vào khóa luận như sau:

  • Thứ nhất, em đề xuất ZK-InterChain, một hệ thống cho phép các tương tác an toàn và bảo vệ quyền riêng tư giữa các blockchain liên minh và blockchain công khai thông qua kiến trúc ứng dụng phi tập trung lai (Hybrid dApp). Hệ thống đảm bảo rằng các chi tiết giao dịch được bảo vệ và không thể truy cập bởi các bên không liên quan, đồng thời cho phép người dùng chứng minh tính hợp lệ của các hành động (ví dụ: đánh giá sản phẩm) dựa trên hoạt động của chuỗi liên minh mà không tiết lộ danh tính cụ thể của họ.
  • Thứ hai, tích hợp hai module ZKP để tăng cường quyền riêng tư trong các cầu nối chuỗi chéo. Đáng chú ý, module ZKP tập trung vào người dùng là điểm nổi bật chính, phân biệt cách tiếp cận của em với các cầu nối khác sử dụng phương pháp ZKP tương tự. Ngoài ra, em sử dụng thuật toán băm thân thiện với ZKP Poseidon để tối ưu hóa quá trình mã hóa trong mô hình SMT. Việc áp dụng Poseidon giảm đáng kể số lượng ràng buộc trong quá trình tạo chứng minh, từ đó tiết kiệm tài nguyên tính toán, cải thiện hiệu suất tổng thể và tăng tốc độ xác minh giao dịch chuỗi chéo.
  • Thứ ba, triển khai và thử nghiệm hệ thống ZK-InterChain, đánh giá hiệu suất của nó dựa trên các chỉ số như thời gian thực thi, chi phí vận hành, mức sử dụng tài nguyên và số lượng yêu cầu được xử lý trên mỗi đơn vị thời gian. Một phân tích bảo mật toàn diện đã được thực hiện để đánh giá khả năng chống chịu của hệ thống trước các cuộc tấn công phổ biến nhằm vào các cầu nối chuỗi chéo. Kết quả thực nghiệm được so sánh với các công trình liên quan để đánh giá tính khả thi và hiệu quả thực tiễn của hệ thống.

Hướng phát triển

Nghiên cứu này giới thiệu ZK-InterChain, một cầu nối chuỗi chéo mới sử dụng công nghệ ZKP. Hệ thống được thiết kế để cho phép các blockchain liên minh truyền thông tin ra bên ngoài khi cần thiết, giải quyết các thách thức then chốt về khả năng mở rộng và tính minh bạch vốn có của các hệ thống này. Đồng thời, nó cho phép người dùng ghi lại giao dịch một cách ẩn danh và riêng tư, đồng thời đảm bảo tính chính xác của giao dịch trên chuỗi đích. Phương pháp của em trực tiếp giải quyết một trong những hạn chế dai dẳng của blockchain là “cô lập mạng” đặc biệt nghiêm trọng trong các blockchain liên minh. Thách thức không chỉ nằm ở việc vượt qua sự cô lập mạng mà còn ở việc bảo vệ các biện pháp bảo vệ quyền riêng tư vốn có của blockchain liên minh, được thiết kế có chủ ý với sự tham gia hạn chế để tăng cường bảo mật. Thông qua xác thực thực nghiệm, em chứng minh rằng khung tăng cường quyền riêng tư của ZK-InterChain hỗ trợ xác thực người dùng theo thời gian thực, đồng thời duy trì thông lượng giao dịch hiệu quả và chi phí vận hành hợp lý.

Mặc dù vẫn còn một số hạn chế liên quan đến yêu cầu tài nguyên phía người dùng, em đã xác định một số hướng phát triển đầy hứa hẹn cho tương lai. Các cải tiến được lên kế hoạch bao gồm: kết hợp framework ZKP đang sử dụng là circom với công cụ tạo bằng chứng zk-SNARK thay cho snarkjs để giảm thời gian tạo bằng chứng cho cả 2 module ZKP và thử nghiệm một số framework ZKP mới hơn như Plonky2 và Starky, tối ưu hóa thêm các hệ thống ràng buộc, đánh giá các sửa đổi được đề xuất đối với sơ đồ chữ ký của người xác nhận để cải thiện khả năng tương thích với ZKP, triển khai chữ ký nullifier (dựa trên cấu trúc Goh-Jarecki sử dụng hàm băm thành đường cong trên đường cong secp256k1) như một giải pháp thay thế cho khóa riêng, và tích hợp giao thức deVigro cho phép tính toán chứng minh song song và phân tán vào hệ thống chuyển tiếp, tương tự như các phương pháp được sử dụng trong zkBridge. Đồng thời để cải thiện khả năng tương tác với người dùng. Hệ thống sẽ tiến hành thông báo ghi nhận đánh giá của người dùng trước. Nếu hệ thống xác nhận bằng chứng từ người dùng sai sẽ tiến hành thông báo sau cho người dùng. Điều này giúp giảm đi phần nào thời gian người dùng tương tác với hệ thống do phần hạn chế tính của module ZKP phía người dùng.