Оценка рисков безопасности протокола ZKsync и его экосистемы

1. Введение: Архитектурные особенности и поверхность атаки ZKsync

Оценка профиля безопасности L2-протокола напрямую зависит от анализа его фундаментальных архитектурных решений. Ключевой компромисс между совместимостью с виртуальной машиной Ethereum (EVM) и производительностью является определяющим фактором, формирующим векторы атак и общую поверхность уязвимостей системы. ZKsync представляет собой пример протокола, чья архитектура напрямую формирует уникальный ландшафт рисков.

ZKsync — это решение второго уровня (L2) для масштабирования Ethereum, использующее технологию zk-rollup. Протокол объединяет транзакции вне основной сети, генерирует криптографическое доказательство их корректности и передает его на уровень L1, что позволяет достичь высокой пропускной способности и низких комиссий, наследуя при этом безопасность Ethereum.

Ключевой архитектурной особенностью ZKsync Era является ее классификация как zkEVM типа 4 (эквивалентность на уровне исходного кода), согласно академическому анализу (arxiv.org/pdf/2510.05376). Этот тип zkEVM отказывается от прямой совместимости с байт-кодом EVM в пользу собственной, специально разработанной виртуальной машины (EraVM) с регистровой архитектурой. Такое решение принято для оптимизации процесса генерации доказательств с нулевым разглашением, однако оно требует компиляции смарт-контрактов через специальные компиляторы (zksolc, zkvyper).

Этот архитектурный выбор формирует уникальную поверхность атаки. Доверие смещается с проверенного байт-кода EVM на корректность работы проприетарного компилятора и специфику реализации zkVM. Более того, такая нетривиальная и быстро развивающаяся технологическая база фактически требует наличия мощного и централизованного механизма обновлений для оперативного исправления потенциальных уязвимостей. Таким образом, стремление к производительности порождает новые категории технологических рисков и усиливает риски централизации управления, что требует комплексного анализа.

2. Технологические риски: Сложность zk-стека и уязвимости протокола

Сложность криптографического стека ZKsync, несмотря на его теоретические преимущества, является основным источником фундаментальных рисков. Эти риски выходят за рамки стандартных уязвимостей смарт-контрактов и затрагивают саму основу протокола, создавая возможность компрометации математических доказательств, которые призваны гарантировать целостность системы.

Уязвимости в zk-циркуитах (Soundness Bugs)

Одним из наиболее критических рисков для любого zk-rollup является уязвимость типа «soundness bug» — логическая ошибка в zk-циркуитах, подрывающая математическую надежность доказательств. В 2023-2024 годах аудиторская фирма ChainLight обнаружила именно такую уязвимость в ZKsync Era.

Суть уязвимости заключалась в возможности сформировать криптографически валидное доказательство, которое принималось бы смарт-контрактом на уровне L1, даже если транзакции внутри L2-блока были некорректными. Это позволяло злоумышленнику подделать балансы или обойти проверки, при этом система на L1 считала бы все операции легитимными. Потенциальный финансовый ущерб от эксплуатации этого бага оценивался в $1.9 млрд, исходя из общего объема заблокированных средств (TVL) проекта на момент обнаружения. Данный инцидент является прямым подтверждением того, что теоретические риски на уровне протокола могут материализоваться в реальные угрозы для активов.

Риски, связанные с компилятором

Поскольку ZKsync Era относится к zkEVM типа 4, надежность компилятора становится критически важным элементом безопасности. Уязвимость CVE-2024-34704 в компиляторе Solidity для ZKsync (era-compiler-solidity) наглядно демонстрирует этот риск. Уязвимость была вызвана ошибкой в логике оптимизатора на этапе выбора инструкций (DAGCombine), из-за которой компилятор мог генерировать неверный байт-код для определенных шаблонов кода Solidity. В результате поведение развернутого смарт-контракта могло не соответствовать его исходному коду, что открывало серьезный вектор атаки.

Риски консенсуса (ChonkyBFT)

Для внутреннего упорядочивания транзакций ZKsync использует протокол консенсуса ChonkyBFT. Это BFT-протокол, работающий в модели частичной синхронности и требующий для своей корректной работы выполнения ряда допущений, включая устойчивость к сбоям до f византийских узлов при общем их количестве n ≥ 5f + 1. Нарушение этих допущений, например, в результате скоординированной атаки на валидаторов или серьезного сбоя в сетевой инфраструктуре, может привести к остановке сети (liveness failure) или задержке финализации блоков.

В совокупности эти факторы показывают, что технологический стек ZKsync, несмотря на активные аудиты, содержит глубокие и нетривиальные риски, требующие постоянного контроля и независимой верификации.

3. Риски централизации и управления

В L2-системах риски централизации могут нивелировать преимущества безопасности, унаследованные от Ethereum. Когда контроль над ключевыми функциями протокола, такими как обновления или управление токенами, сконцентрирован в руках небольшой группы лиц, это не только создает технические уязвимости, но и подрывает доверие, являющееся основой децентрализованных систем.

Централизованное управление и концентрация власти

Структура управления обновлениями ZKsync предоставляет значительные полномочия централизованным органам. Ключевым элементом является Emergency Upgrade Board, состоящая из Совета Безопасности (Security Council), Хранителей (Guardians) и ZK Foundation. Эта структура имеет возможность проводить экстренные обновления протокола мгновенно, в обход стандартных временных задержек. В своем аудите фирма OpenZeppelin прямо указывает, что безопасность системы в значительной степени зависит от доверия к этим субъектам. Практическим подтверждением этого риска стала уязвимость, обнаруженная в ходе формальной верификации: было установлено, что ранняя версия EmergencyUpgradeBoard не имела защиты от повторного использования подписей, что допускало replay-атаку. Злоумышленник мог перехватить подписанную транзакцию экстренного обновления и повторно отправить ее несколько раз, что потенциально могло привести к многократному выводу средств из контракта или переключению критического параметра протокола, вызывая повреждение состояния.

Данный риск усугубляется анализом распределения токенов управления ZK, который выявляет крайнюю степень концентрации власти:

• Airdrop сообществу: 17.5% от общего предложения.
• Инсайдеры (команда, инвесторы, фонды): Совокупная доля этих групп составляет около 83%.

Учитывая, что в руках инсайдеров сосредоточена подавляющая часть токенов, крайне вероятно, что те же самые лица (команда, ключевые инвесторы) контролируют и ключи от Security Council. Это создает критическую концентрацию как финансовой, так и административной власти. Такая структура, по оценке аналитиков, дает инсайдерам «почти абсолютную монополию над ценой» токена и полный контроль над развитием протокола. Эта проблема обострилась на фоне негативной реакции сообщества на несправедливое, по их мнению, распределение токенов в ходе аирдропа, что нанесло проекту значительный репутационный ущерб и усилило риски, связанные с управлением.

Таким образом, текущая модель управления и распределения токенов демонстрирует, что для управления технологическими рисками сложной архитектуры ZKsync полагается на высокоцентрализованную структуру. Это создает существенные риски злоупотреблений и подрывает долгосрочную устойчивость проекта.

4. Операционные риски и инциденты безопасности

Даже криптографически защищенные протоколы уязвимы к операционным ошибкам и человеческому фактору. Именно эти аспекты часто становятся причиной реальных финансовых потерь, демонстрируя, что безопасность системы определяется не только прочностью ее математического фундамента, но и качеством операционных процессов.

Компрометация ключей администратора

Ярким примером операционного риска стал инцидент, произошедший в апреле 2024 года. Был скомпрометирован кошелек администратора, управлявший одним из контрактов, связанных с распределением токенов ZK в рамках аирдропа. Злоумышленник, получив доступ к ключу, смог вывести невостребованные токены на сумму около $5 млн.

Важно отметить, что базовый протокол ZKsync и основной контракт токена ZK не были затронуты. Уязвимость находилась на уровне операционного управления доступом. Тем не менее, инцидент демонстрирует критическую важность надежных процедур хранения и использования административных ключей. Хотя средства были в конечном итоге возвращены после того, как проект предложил хакеру вознаграждение, сам факт взлома подчеркивает наличие слабого звена в периметре безопасности проекта.

Взлом официальных аккаунтов в социальных сетях

Еще один операционный инцидент затронул каналы коммуникации проекта. В мае 2024 года были взломаны официальные X-аккаунты (ранее Twitter) ZKsync и компании-разработчика Matter Labs. Атака произошла через компрометацию делегированных учетных записей, что указывает на риски, связанные с управлением доступом к внешним сервисам. Последствия взлома оказались многогранными: злоумышленники распространяли фишинговые ссылки на поддельный аирдроп и опубликовали ложную информацию о расследовании со стороны SEC США, чтобы спровоцировать панику и падение цены токена. Эта атака привела как к прямому финансовому риску для пользователей, так и к значительному репутационному ущербу для проекта.

Эти инциденты показывают, что помимо внутренних протокольных рисков, безопасность пользователей также зависит от зрелости всей экосистемы приложений и операционных практик команды.

5. Риски экосистемы: Уязвимости децентрализованных приложений (dApps)

Совокупный риск для пользователя L2-сети складывается не только из безопасности самого протокола, но и из надежности приложений, построенных на его основе. Уязвимости в коде dApps могут привести к прямым финансовым потерям, что, в свою очередь, негативно влияет на восприятие безопасности всей платформы ZKsync, даже если ее базовый код остается неуязвимым.

Анализ инцидента с протоколом EraLend

Показательным примером рисков на уровне экосистемы является взлом лендингового протокола EraLend в сети ZKsync Era, произошедший в июле 2023 года. Этот инцидент привел к потере активов на сумму, оцениваемую в диапазоне от $2.7 до $3.4 млн.

Технической причиной стала уязвимость типа «read-only reentrancy», которая возникает, когда контракт во время выполнения view-функции вызывает другой контракт, способный изменить состояние, от которого зависел первоначальный вызов. В данном случае, EraLend считывал цену из пула ликвидности SyncSwap, используемого в качестве оракула. Злоумышленник в рамках этого «read-only» вызова смог манипулировать состоянием пула, что привело к возврату некорректной цены и позволило неправомерно вывести средства из протокола.

В аналитическом отчете компании CertiK делается важный вывод: хотя уязвимость находилась исключительно в коде dApp EraLend, а не в протоколе ZKsync, этот инцидент служит практическим примером рисков, с которыми сталкиваются пользователи экосистемы. Это подчеркивает, что для полной оценки безопасности ZKsync необходимо учитывать не только надежность его основного протокола, но и зрелость стандартов разработки и аудита в его растущей экосистеме.

6. Заключение: Сводная оценка профиля рисков ZKsync

Проведенный анализ показывает, что профиль безопасности ZKsync представляет собой сложный компромисс между технологическими инновациями и повышенными рисками, присущими передовым системам. Проект демонстрирует фундаментальные преимущества, включая наследование безопасности от Ethereum, но при этом обладает уникальными векторами атак.

Ключевые риски, выявленные в ходе анализа, сведены в следующую таблицу:

В качестве смягчающих факторов выступают наличие активной программы bug bounty и регулярное проведение аудитов безопасности с привлечением ведущих фирм (OpenZeppelin, Halborn). Обнаружение и последующее исправление критических уязвимостей свидетельствует о зрелости процессов реагирования на инциденты.

Итоговый вывод для профессионалов в области кибербезопасности: ZKsync представляет собой передовую, но высокорисковую среду. Анализ выявляет центральное противоречие в модели безопасности ZKsync: ее инновационная архитектура типа 4, ориентированная на производительность, вводит зависимость от кастомного компилятора и сложного zk-стека. Этот технологический риск управляется через высокоцентрализованную модель governance, которая сама по себе представляет значительный вектор доверия. Данный паттерн — смягчение одного риска путем введения другого — прослеживается во всем протоколе, от его операционной безопасности до незрелого состояния экосистемы dApps. Это требует от пользователей и разработчиков повышенной осмотрительности и применения комплексных мер по управлению рисками.