譯者注：本文發(fā)表在麻省理工科技評論網(wǎng)站，從ETC遭受51%以及以太坊智能合約漏洞得出了區(qū)塊鏈越來越容易遭到攻擊的結(jié)論，并認(rèn)為區(qū)塊鏈對于竊
譯者注：本文發(fā)表在麻省理工科技評論網(wǎng)站，從ETC遭受51%以及以太坊智能合約漏洞得出了區(qū)塊鏈越來越容易遭到攻擊的結(jié)論，并認(rèn)為區(qū)塊鏈對于竊賊來說十分有吸引力。這種觀點事實上非常片面：首先，相比基于區(qū)塊鏈的加密貨幣，現(xiàn)金在金融活動中的匿名性更高;其次，近段時間遭受51%的加密貨幣均因為算力不足，而相比之下，比特幣區(qū)塊鏈自誕生以來從未被攻破;最后，以太坊智能合約由于處于開發(fā)早期，存在問題不可避免，但并不能和區(qū)塊鏈存在漏洞劃上等號，智能合約概念的誕生遠(yuǎn)早于區(qū)塊鏈。
以下為麻省理工科技評論發(fā)表的這篇文章的全文：
上個月初，Coinbase的安全團隊注意到Ethereum Classic(ETC)發(fā)生了一些奇怪的事情，其區(qū)塊鏈，即所有交易的歷史記錄，遭到了攻擊。這種加密貨幣在Coinbase的交易平臺進(jìn)行買賣。
一名黑客以某種方式控制了網(wǎng)絡(luò)一半以上的算力，并利用它重寫了交易歷史。這使得同一筆加密貨幣的多次使用成為了可能——也就是“雙花”。攻擊者因此取得了110萬美元。Coinbase聲稱，該公司的賬戶并未出現(xiàn)被盜的情況。但另一家知名的交易所Gate.io承認(rèn)自己沒那么幸運，損失了大約20萬美元(奇怪的是，攻擊者幾天后返還了所有資金)。
就在一年前，這種噩夢般的情景還僅限于理論層面。但ETC面臨的51%攻擊，只是區(qū)塊鏈最近遭受的一系列攻擊其中的一起，這些攻擊加大了這個新興行業(yè)的風(fēng)險。
自2017年初以來，黑客總共竊取了近20億美元的加密貨幣，其中大部分來自交易所，而這還只是公開披露的信息。這也不僅僅涉及伺機而動的獨立攻擊者。一些有組織的網(wǎng)絡(luò)犯罪集團現(xiàn)在也會這樣做：分析公司Chainalysis近期表示，有兩個顯然非?；钴S的組織，可能從交易所共盜竊了10億美元。
我們不應(yīng)該感到驚訝。區(qū)塊鏈對竊賊尤其有吸引力，因為在傳統(tǒng)金融體系中欺詐交易往往是不可逆轉(zhuǎn)的(譯者評：事實恰恰相反)。除此之外，我們早就知道區(qū)塊鏈具備獨特的安全特性，也有獨特的漏洞。那些稱這項技術(shù)“不可破解”的口號和標(biāo)語大錯特錯(譯者評：比特幣區(qū)塊鏈自誕生以來從未遭到外部攻擊)。
自從10年前比特幣出現(xiàn)以來，這一點至少在理論上已經(jīng)得到了理解。但是在過去的一年里，隨著加密貨幣項目的激增，我們開始看到這在實踐中意味著什么——以及這些固有的弱點對區(qū)塊鏈和數(shù)字資產(chǎn)的未來意味著什么。
如何攻擊區(qū)塊鏈?
在我們繼續(xù)之前，讓我們先弄清楚一些術(shù)語。
區(qū)塊鏈?zhǔn)怯捎嬎銠C網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的加密數(shù)據(jù)庫(譯者評：區(qū)塊鏈≠數(shù)據(jù)庫)，每個計算機網(wǎng)絡(luò)存儲最新的副本。區(qū)塊鏈協(xié)議是一組規(guī)則，規(guī)定網(wǎng)絡(luò)中的計算機(節(jié)點)應(yīng)該如何驗證新交易并將其添加到數(shù)據(jù)庫中。該協(xié)議使用密碼學(xué)、博弈論和經(jīng)濟學(xué)來激勵節(jié)點努力保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，而不會為了個人利益攻擊網(wǎng)絡(luò)。如果設(shè)置正確，這個系統(tǒng)會使添加錯誤交易變得極其困難和昂貴，但是驗證有效交易會相對比較容易。
這就是為什么這項技術(shù)對很多行業(yè)如此有吸引力——從金融業(yè)開始。即將推出相關(guān)服務(wù)的知名機構(gòu)，如富達(dá)投資和紐約證券交易所(NYSE)的母公司洲際交易所(ICE)，將開始把區(qū)塊鏈納入現(xiàn)有金融體系。就連各國央行現(xiàn)在也在考慮將其用于新的國家貨幣數(shù)字形式。
但是，區(qū)塊鏈系統(tǒng)越復(fù)雜，在設(shè)置時出錯的方式就越多。本月早些時候，負(fù)責(zé)Zcash(一種使用極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)方法讓用戶私下進(jìn)行交易的加密貨幣)的公司透露，他們已經(jīng)秘密修復(fù)了協(xié)議中意外出現(xiàn)的一個“微妙的密碼學(xué)缺陷”。攻擊者可以利用它制造無限的虛假Zcash。幸運的是，似乎沒有人真正做到了這一點。
協(xié)議不是唯一需要安全的部分。要自己交易加密貨幣或運行節(jié)點，必須運行軟件客戶端，這也可能包含漏洞。今年9月，比特幣的主要客戶端Bitcoin Core也修復(fù)一個漏洞(也是在秘密進(jìn)行的)，這個漏洞可能會讓攻擊者制造比系統(tǒng)預(yù)期允許的更多的比特幣(譯者注：這里解讀為秘密進(jìn)行不妥，開發(fā)者在事后均有主動披露事件細(xì)節(jié))。
盡管如此，最近備受關(guān)注的黑客攻擊大多不是針對區(qū)塊鏈本身，而是針對交易所，即人們可以購買、交易和持有加密貨幣的網(wǎng)站。很多攻擊都?xì)w咎于糟糕的基礎(chǔ)安全措施。今年1月對ETC的51%攻擊改變了這一點。
51%的規(guī)則
易受51%攻擊是大多數(shù)加密貨幣固有的。這是因為他們當(dāng)中的大多數(shù)都是基于PoW區(qū)塊鏈來驗證交易的。在這個過程中，也稱為挖礦，節(jié)點花費大量的算力來證明自己足夠可信，從而向數(shù)據(jù)庫中添加關(guān)于新交易的信息。以某種方式控制了該網(wǎng)絡(luò)大部分算力的礦工，可以通過向其他用戶發(fā)送交易，然后創(chuàng)建一個從未發(fā)生過付款的區(qū)塊鏈版本來欺騙他們，也就是分叉。控制大多數(shù)算力的攻擊者可以使分叉成為一條鏈的權(quán)威版本，并再次使用相同的加密貨幣。
對于受歡迎的區(qū)塊鏈來說，嘗試這種盜竊行為的代價可能非常昂貴。根據(jù)crypto51.com網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，租用足夠的采礦能力來攻擊比特幣，目前每小時的成本將超過26萬美元。但當(dāng)你的鼠標(biāo)往下滑的時候，成本就會越來越低。不斷下跌的加密貨幣價格使這一攻擊變得更加便宜，因為這導(dǎo)致礦工關(guān)閉機器，使網(wǎng)絡(luò)得到的保護(hù)更少。
到2018年年中，攻擊者開始對一些規(guī)模相對較小、交易量較低的幣種發(fā)起51%攻擊，包括Verge、Monacoin和比特幣黃金，總共盜竊了大約2000萬美元。去年秋天，黑客通過對一種名為Vertcoin的加密貨幣發(fā)動一系列攻擊，竊取了大約10萬美元。ETC 51%攻擊的損失超過100萬美元，也是攻擊者首次對市值排名前20位的幣種發(fā)起攻擊。
基于區(qū)塊鏈的文件存儲平臺Sia的聯(lián)合創(chuàng)始人David Vorick預(yù)測，51%攻擊的頻率會增加，變得越來越嚴(yán)重，而交易所將首當(dāng)其沖地受到雙花的影響。他說，推動這一趨勢的其中一個因素是算力市場的興起，攻擊者可以通過這種方式為攻擊租用算力。“在選擇上線哪種加密貨幣時，交易所必須更加嚴(yán)格，” Vorick在ETC遭受攻擊后寫道。
一團亂麻的智能合約
除了51%攻擊外，還有一個全新的區(qū)塊鏈安全漏洞，研究人員剛剛開始探索其影響力：智能合約漏洞。巧合的是，ETC——尤其是它的起源——也是理解這類漏洞一個很好的點。
智能合約是運行在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的計算機程序。它可以根據(jù)規(guī)定的規(guī)則和條件自動轉(zhuǎn)移加密貨幣。其有許多潛在的用途，例如推動真實的法律合同或復(fù)雜的金融交易。另一個用途是創(chuàng)建一種投票機制，通過這種機制，風(fēng)投基金的所有投資者可以集體決定如何分配資金。
2016年，一個名為“去中心自治組織”(DAO)的基金就利用名為以太坊的區(qū)塊鏈系統(tǒng)成立。此后不久，一個攻擊者就利用管理DAO的智能合約中的漏洞竊取了價值6000多萬美元的加密貨幣。從本質(zhì)上說，這個漏洞允許黑客在系統(tǒng)沒有注冊這些錢已經(jīng)被取走的情況下，繼續(xù)從賬戶中索取資金。
正如黑客所說，活躍智能合約中的一個錯誤可以創(chuàng)建一種獨特的緊急情況。在傳統(tǒng)軟件中，漏洞可以通過補丁來修復(fù)。在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰?，事情就沒那么簡單了。ETH Zurich以及智能合約安全初創(chuàng)公司ChainSecurity的研究科學(xué)家Petar Tsankov說，由于區(qū)塊鏈上的交易無法撤消，部署智能合約有點像發(fā)射火箭。“軟件不能出錯。”
解決辦法是有的。雖然它們不能修補，但是一些合約可以通過部署額外的智能合約與之交互來“升級”。開發(fā)者還可以將中心化的開關(guān)放到網(wǎng)絡(luò)中，以便在檢測到攻擊后停止所有活動。但對于那些資金已經(jīng)被盜的用戶來說，就太晚了。
取回資金的唯一方法是，有效地重寫歷史——回到攻擊發(fā)生前區(qū)塊鏈上的那個點，創(chuàng)建一個新的區(qū)塊鏈分叉，并讓網(wǎng)絡(luò)上的每個人都同意使用這個分叉。這就是以太坊開發(fā)者選擇的方法。大多數(shù)——但不是全部——社區(qū)成員都切換到了新的鏈，即我們現(xiàn)在知道的以太坊。一小部分持反對意見的人堅持使用原來的鏈，也就是ETC。
上個月，Tsankov的ChainSecurity團隊拯救了以太坊，防止了DAO災(zāi)難的重演。就在重大軟件升級的前一天，該公司告訴以太坊開發(fā)者，如果區(qū)塊鏈上的一些合約同類攻擊，將會產(chǎn)生意想不到的后果。開發(fā)者立即推遲了升級，并將在本月晚些時候重新進(jìn)行升級。
盡管如此，區(qū)塊鏈安全公司AnChain.ai的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Victor Fang表示，數(shù)百個有價值的以太坊智能合約很容易受到這種所謂的“重入漏洞”的攻擊。根據(jù)去年進(jìn)行的一項研究，數(shù)萬個合約可能包含其他類型的漏洞。公共區(qū)塊鏈的本質(zhì)意味著，如果存在智能合約漏洞，黑客會發(fā)現(xiàn)它，因為源代碼通常在區(qū)塊鏈上可見。“這與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全非常不同，”Fang說，他之前在網(wǎng)絡(luò)安全公司FireEye工作。
漏洞百出的合約，尤其是那些包含數(shù)千或數(shù)百萬美元的合約，已經(jīng)吸引了黑客的注意。今年8月，AnChain發(fā)現(xiàn)了一場極其復(fù)雜的攻擊背后的5個以太坊地址，該攻擊利用一款熱門的菠菜游戲合約漏洞，竊取了400萬美元。
攻擊者能被打敗嗎?
AnChain.ai是近段時間為應(yīng)對區(qū)塊鏈黑客威脅而創(chuàng)立的幾家初創(chuàng)公司之一。它使用人工智能來監(jiān)控交易和檢測可疑活動，還可以掃描智能合約代碼以查找已知的漏洞。
包括Tsankov的ChainSecurity在內(nèi)的其他公司正在開發(fā)一種基于計算機科學(xué)技術(shù)的審計服務(wù)——形式驗證。其目標(biāo)是從數(shù)學(xué)上證明合約代碼可以實現(xiàn)其創(chuàng)建者的意圖。Tsankov說，這些在過去一年左右開始出現(xiàn)的審計工具，讓智能合約的創(chuàng)建者能夠消除許多漏洞。但是這個過程可能會很昂貴和耗時。
還可以使用其他智能合約來設(shè)置基于區(qū)塊鏈的“漏洞獎勵”?？的螤柎髮W(xué)加密貨幣與合合約研究項目的研究員Philip Daian表示，這將鼓勵人們上報漏洞，以換取加密貨幣作為獎勵。
但目前能做的僅此而已。畢竟，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€復(fù)雜的經(jīng)濟系統(tǒng)，它依賴于人類不可預(yù)知的行為，人們總是在尋找新的方式來玩這個游戲。例如，Daian和他的同事們已經(jīng)展示了攻擊者是如何通過以太坊智能合約來獲利的。
簡而言之，盡管區(qū)塊鏈技術(shù)長期以來因其安全性而備受吹捧，但在某些條件下，它可能相當(dāng)脆弱。有時可能只是因為執(zhí)行失誤或者是無意的軟件錯誤。其他時候，它更像是一個灰色地帶——代碼、區(qū)塊鏈的經(jīng)濟學(xué)和人類貪婪之間相互作用的復(fù)雜結(jié)果。這一點在這項技術(shù)誕生之后就很清楚了?，F(xiàn)在世界上有這么多區(qū)塊鏈，我們正在學(xué)習(xí)它的真正含義——這通常是艱難的。
關(guān)鍵詞： 麻省科技區(qū)塊鏈
