區塊鏈:區塊鏈安全入門筆記(四)

雖然有著越來越多的人參與到區塊鏈的行業之中，然而由于很多人之前并沒有接觸過區塊鏈，也沒有相關的安全知識，安全意識薄弱，這就很容易讓攻擊者們有空可鉆。面對區塊鏈的眾多安全問題，慢霧特推出區塊鏈安全入門筆記系列，向大家介紹十篇區塊鏈安全相關名詞，讓新手們更快適應區塊鏈危機四伏的安全攻防世界！系列回顧：區塊鏈安全入門筆記(一)|慢霧科普區塊鏈安全入門筆記(二)|慢霧科普區塊鏈安全入門筆記(三)|慢霧科普多簽Multi-sig多簽(Multi-sig)指的是需要多個簽名才能執行的操作(這些簽名是不同私鑰生成的)。這可用于提供更高的安全性，即使丟失單個私鑰的話也不會讓攻擊者取得帳戶的權限，多個值得信賴的各方必須同時批準更新，否則無效。我們都知道，一般來說一個比特幣地址對應一個私鑰，動用這個地址中的資金需要私鑰的持有者發起簽名才行。而多重簽名技術，簡單來說，就是動用一筆資金時需要多個私鑰簽名才有效。多簽的一個優勢就是可以多方對一筆付款一起達成共識，才能支付成功。雙花攻擊DoubleSpendAttack

華為公開“安全芯片及處理方法”專利，可提升區塊鏈錢包安全性:金色財經報道，華為申請的“一種安全芯片、安全處理方法及相關設備”發明專利日前被公開，申請號CN201980094248.X，申請公布號CN113574828A。該專利可提升區塊鏈錢包的安全性，安全元件包括處理器、第一存儲器和第二存儲器，所述處理器、所述第一存儲器和所述第二存儲器集成在半導體芯片內；其中所述處理器用于運行安全操作系統和基于所述安全操作系統的區塊鏈錢包程序，所述第一存儲器用于為所述處理器提供運行所述安全操作系統和所述區塊鏈錢包程序所需的內存空間，所述第二存儲器用于存儲所述錢包私鑰。所述處理器還用于在所述區塊鏈錢包程序的作用下，生成助記符，基于所述助記符獲得區塊鏈錢包的錢包私鑰，將所述錢包私鑰寫入到所述第二存儲器中。[2021/11/2 6:26:09]

雙花攻擊(DoubleSpendAttack)即一筆錢花了兩次，雙重支付，利用貨幣的數字特性兩次或多次使用“同一筆錢”完成支付。雙花不會產生新的Token，但能把自己花出去的錢重新拿回來。簡單說就是，攻擊者將一筆Token轉到另外一個地址，通常是轉到交易所進行套現，然后再利用一些攻擊手法對轉賬交易進行回滾。目前有常見的幾種手法能夠引發雙花攻擊：1.RaceAttack

SBI Holdings計劃建立基于區塊鏈的數字證券交易所:9月2日消息，日本互聯網金融巨頭SBI Holdings正計劃建立基于區塊鏈的數字證券交易所。SBI Holdings的總裁北尾吉孝宣布，該公司計劃與日本大阪府合作建立一個新的全球金融中心。新國際金融中心將位于大阪和神戶地區。SBI計劃啟動基于區塊鏈技術的數字證券交易所，以吸引全球金融科技公司。（日經新聞）[2020/9/4]

這種攻擊主要通過控制礦工費來實現雙花。攻擊者同時向網絡中發送兩筆交易，一筆交易發給自己(為了提高攻擊成功的概率，他給這筆交易增加了足夠的礦工費)，一筆交易發給商家。由于發送給自己的交易中含有較高的手續費，會被礦工優先打包進區塊的概率比較高。這時候這筆交易就會先于發給商家的那筆交易，那么發給商家的交易就會被回滾。對于攻擊者來說，通過控制礦工費，就實現了同一筆Token的“雙花”。2.FinneyAttack

阿根廷央行測試基于區塊鏈的新型清算系統:阿根廷中央銀行（BCRA）正在測試一種由區塊鏈驅動的新型清算系統，該系統可以由該國一些大型的金融機構使用。區塊鏈開發商IOV Labs周二表示，該公司已與阿根廷央行和包括桑坦德銀行(Santander)和西班牙對外銀行(BBVA)在內的阿根廷主要商業銀行合作，為基于RSK Smart Contract Network的許可區塊鏈網絡創建概念驗證。IOV表示，該解決方案旨在加快法定付款，使其更加可靠并引入端到端的可追溯性。（Coindesk）[2020/4/21]

攻擊者主要通過控制區塊的廣播時間來實現雙花，攻擊對象針對的是接受0確認的商家。假設攻擊者挖到區塊，該區塊中包含著一個交易，即A向B轉了一定數量的Token，其中A和B都是攻擊者的地址。但是攻擊者并不廣播這個區塊，而是立即找到一個愿意接受0確認交易的商家向他購買一個物品，向商家發一筆交易，用A向商家的地址C支付，發給商家的交易廣播出去后，攻擊者再把自己之前挖到的區塊廣播出去，由于發給自己的交易先于發給商家的交易，對于攻擊者來說，通過控制區塊的廣播時間，就實現了同一筆Token的“雙花”。3.Vector76attack

動態 | 土耳其大學在波士頓東北大學開設區塊鏈研究中心:據cointelegraph消息，土耳其大學在波士頓的東北大學開設了區塊鏈研究中心，BAU-NEU區塊鏈實驗室。該實驗室的目標是向美國，歐盟和土耳其申請資金，從而促進土耳其區塊鏈市場的發展并吸引該領域的專家。BAU董事會主席EnverYücel表示，他希望與土耳其出口商大會合作開展與區塊鏈相關的碩士和博士教育課程。BAU中心主任Bora Erdamar補充道：“區塊鏈將直接改變從物流到貿易，從教育到健康，從能源到農業的所有部門，我們需要將產品和人員的信息保存在安全的環境中。”[2019/5/8]

Vector76Attack又稱“一次確認攻擊”，也就是交易確認一次后仍然可以回滾，是FinneyAttack和RaceAttack的組合。攻擊者創建兩個節點，節點A連接到商家節點，節點B連接到區塊鏈網絡中的其他節點。接著，攻擊者用同一筆Token發起兩筆交易，一筆交易發送給商家地址，我們稱為交易1；一筆交易發送給自己的錢包地址，我們稱為交易2。與上面說的RaceAttack一樣，攻擊者對交易2添加了較高的礦工費從而提高了礦工的打包概率，此時，攻擊者并沒有把這兩筆交易廣播到網絡中去。接著，攻擊者開始在交易1所在的分支上進行挖礦，這條分支我們命名為分支1。攻擊者挖到區塊后，并沒有廣播出去，而是同時做了兩件事：在節點A上發送交易1，在節點B上發送交易2。由于節點A只連接了商家節點，所以當商家節點想把交易1傳給其它對等節點時，連接了更多節點的節點B，已經把交易2廣播給了網絡中的大部分節點。于是，從概率上來講，交易2就更有可能被網絡認定為是有效的，交易1被認定為無效。交易2被認為有效后，攻擊者立即把自己之前在分支1上挖到的區塊，廣播到網絡中。這時候，這個接受一次確認就支付的商家，會確認交易成功，然后攻擊者就可以立即變現并轉移資產。同時，由于分支2連接的更多節點，所以礦工在這個分支上挖出了另一個區塊，也就是分支2的鏈長大于分支1的鏈長。于是，分支1上的交易就會回滾，商家之前支付給攻擊者的交易信息就會被清除，但是攻擊者早已經取款，實現了雙花。4.51%attack

聲音 | 洪濤：依靠區塊鏈等新興技術，消費將變得更加精準:據時代周報報道，對于即將到來的消費新風口，北京工商大學商業經濟研究所所長洪濤指出，未來，消費的有效性會更強。依靠大數據、云計算、區塊鏈等新興技術，消費將變得更加精準。[2019/2/19]

攻擊者占有超過全網50%的算力，在攻擊者控制算力的這段時間，他可以創造一條高度大于原來鏈的新鏈。那么舊鏈中的交易會被回滾，攻擊者可以使用同一筆Token發送一筆新的交易到新鏈上。

目前已知公鏈安全事件的攻擊手法多為51%攻擊，截止發稿日由于攻擊者掌握大量算力發起51%攻擊所造成的損失共19,820,000美金。2019年1月6日，慢霧區預警了ETC網絡的51%算力攻擊的可能性，據Coinbase博客報道該攻擊者總共發起了15次攻擊，其中12次包含雙花，共計被盜219,500ETC(按當時市價約為110萬美元)，攻擊者經過精心準備，通過租借大量算力向ETC發動了51%攻擊，累計收益超10倍，Gate.io、Yobit、Bitrue等交易所均受到影響。所幸在整個ETC生態社區的努力下，一周后攻擊者歸還了攻擊所得收益，幸而沒有造成進一步的損失。軟分叉Soft-fork

軟分叉(Soft-fork)更多情況下是一種協議升級，當新共識規則發布后，沒有升級的舊節點并不會意識到代碼已經發生改變，而繼續生產不合法的區塊，就會產生臨時性分叉，但新節點可以兼容舊節點，即新舊節點始終在同一條鏈上工作。硬分叉Hard-fork

硬分叉(Hard-fork)是區塊鏈發生永久性分歧，在新共識規則發布后，已經升級的節點無法驗證未升級節點產生的區塊，未升級節點也無法驗證已經升級的節點產生的區塊，即新舊節點互不兼容，通常硬分叉就會發生，原有正常的一條鏈被分成了兩條鏈。歷史上比較著名的硬分叉事件是TheDAO事件，作為以太坊上的一個著名項目，由于智能合約的漏洞造成資金被黑客轉移，黑客盜取了當時價值約6000萬美元的ETH，讓這個項目蒙受了巨大的損失。為了彌補這個損失，2016年7月，以太坊團隊修改了以太坊合約代碼實行硬分叉，在第1920000個區塊強行把TheDAO及其子DAO的所有資金全部轉到一個特定的退款合約地址，進而“奪回”了黑客所控制DAO合約上的幣。但這個修改被一部分礦工所拒絕，因而形成了兩條鏈，一條為原鏈(以太坊經典，ETC)，一條為新的分叉鏈(ETH)，他們各自代表了不同社區的共識和價值觀。

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