比特幣:比特幣分叉主因：ECDSA 算法漏洞引發的延展性攻擊

Odaily星球日報譯者|Moni

如果你已經在加密行業里“混跡”多年，肯定聽說過“比特幣交易延展性”問題，而且知道它不是件好事兒。但是，究竟什么是“交易延展性”、以及為什么說它不好？下面，就讓星球君帶大家來看看PascalCoin基金會創始人兼首席執行官、PascalCoin核心開發人員、以及RandomHash發明人HermanSchoenfeld如何解釋這個問題吧。在諸如比特幣等加密貨幣中，“交易”其實就是用戶之間傳遞價值的原子級操作。用戶創建交易之后會將其發布到網絡上，這些交易會在網絡被廣播，最終通過“礦工挖礦”確認之后被連接到區塊鏈上，接收交易的人也會使用區塊鏈來判斷交易是否已經被確認。但問題是，如今比特幣交易數量越來越多，區塊鏈上每分鐘都有數百萬交易“飛來飛去”，用戶該如何快速識別、并區分這些交易呢？不僅如此，對于那些遍布在全球各地的鏈下用戶來說，又該如何在不使用緩慢的全球注冊系統條件下以相同的方式快速、準確地識別交易呢？答案其實也很簡單，可以使用交易加密哈希作為標識符。交易加密哈希是一種從任意文件中創造小的數字“指紋”的方法，與指紋一樣，交易加密哈希是一種以較短的信息來保證文件唯一性的標識，這種標識與交易內的每一個字節都相關，而且難以找到逆向規律。因此，當原有交易發生改變時，其標志值也會發生改變，從而告訴文件使用者當前的文件已經不是你所需求的文件。交易加密哈希允許僅使用數據本身來獲取任何數據的“指紋”，這個“指紋”是唯一的，并且每次計算都不會發生變化。不過，如果交易數據發生了哪怕“1bit”的變化，交易哈希就會完全改變，繼而確保了交易的唯一性。在比特幣里，交易哈希被稱為“TXID”，并且用作為交易的唯一通用標識符。好了，說到這里，你可能會產生一個疑問，既然每筆比特幣交易都是被唯一標識的，怎么會有所謂的“延展性”問題呢？首先，讓我們來看看什么是比特幣交易“延展性”問題

Cboe更新現貨比特幣ETF備案，指定Coinbase為監管共享協議合作伙伴:金色財經報道，Cboe的BZX交易所周五提交了現貨比特幣ETF的最新19b-4文件，將加密交易所Coinbase指定為其監管共享協議（SSA）的合作伙伴。在Fidelity提出的現貨ETF Wise Origin Bitcoin Trust的更新文件中，Cboe表示預計將與Coinbase,Inc.簽訂SSA協議，Invesco、Wisdom Tree和Wise Origin的文件中也包含了類似的表述。

美國證券交易委員會（SEC）告訴其中一些發行方，他們的申請資料“不充分”，因為他們沒有透露與基金發起人就監管共享協議合作的市場名稱。芝加哥期權交易所在重新提交的申請中表示，Coinbase的平臺“代表了美國以美元計價的比特幣交易的很大一部分”。[2023/7/1 22:11:48]

比特幣交易延展性，是指更改了某個比特幣交易的唯一交易標識符，但卻沒有使原交易無效。事實上，根據加密貨幣的不同，有很多方法可以做到這一點，最常見的一種手段就是“簽名延展性”，而這也是本文要重點解釋的：比特幣協議里面使用的是橢圓曲線簽名算法，該算法在1999年成為ANSI標準，并于2000年成為IEEE和NIST標準。與普通的離散對數問題和大數分解問題不同，橢圓曲線離散對數問題沒有亞指數時間的解決方法，因此橢圓曲線密碼的單位比特強度要高于其他公鑰體制，而且計算參數更小，密鑰更短，運算速度更快，簽名也更加短小。但是，橢圓曲線簽名算法存在一個漏洞，就是在更改交易簽名之后并不會立即使原交易失效。雖然該算法能夠確保簽名無法被偽造，但卻允許攻擊者改變包含相關簽名的交易TXID，而這可能會產生非常嚴重的后果。比特幣延展性攻擊

Binance宣布將于6月1日停止比特幣與澳元的現貨交易:金色財經報道，根據 5 月 26 日的一份聲明，加密貨幣交易所 Binance 宣布將于 6 月 1 日停止比特幣 (BTC) 與澳元 (AUD) 的現貨交易活動。此外，該交易所將在同一天取消其他加密貨幣的現貨交易活動，包括 Cardano (?ADA?)、Ethereum (?ETH?)、狗狗幣 (?DOGE?)、XRP、BNB、Solana (?SOL?) 和 Polygon (?MATIC?) 與澳元交易對。

Binance 表示，其用戶仍然可以在其平臺內的其他交易對上交易受影響的資產。但是，它將終止其針對上述配對的交易機器人服務。

金色財經此前報道，5月24日， Binance結束了對八種與澳元配對的數字資產現貨交易活動的支持。[2023/5/27 9:45:20]

為了更好地解釋比特幣延展性攻擊，我們引入兩個虛構的交易者“Bob”和“Alice”。假設Bob準備通過一筆標識符為“X”的交易向Alice支付一些比特幣，在這些比特幣被挖掘之前，這個標識符被黑客控制并改成了一個新的標識符“Y”，這樣一來的話，當Alice收到這筆比特幣支付之后，Bob并不會知道他發出的支付交易已經完成了。如果Alice是一個“壞人”，而且她知道Bob還不知道自己發出的比特幣已經被她收下了，此時Alice就可以再次向Bob發送一筆請款交易，要求Bob重新付款，而且可以重復多次這么做，直到Bob最終意識到問題所在，但此時可能為時已晚。事實上，這種延展性攻擊已經在某些加密貨幣交易所身上發生了，如下圖所示：

報告：比特幣與以太坊相關性的下降可能會影響投資者的對沖策略:金色財經報道，Coinbase 在一份研究報告中表示，自 3 月中旬以來，比特幣和以太坊回報率之間的相關性一直在下降。在以太坊的上海升級之后，這種關系的下降變得更加明顯，在網絡上一次更新Merge之后，2022 年 9 月出現了類似的趨勢。每日回報率 40 天相關性的減弱可能會再持續兩周，因為升級后以太坊提取的初始階段仍然有效。

分析師 David Duong 和 Brian Cubellis 稱，對于機構投資者來說，這種相關性下降的相關性在于它可能會影響依賴于一種資產對另一種資產進行交叉對沖（或使用 ETH 作為流動性較低的山寨幣的對沖工具）的量化策略。從基本面來看，它支持同時持有 BTC 和 ETH 的多元化論點。[2023/4/24 14:23:20]

在這種情況下，攻擊者可以通過以下步驟實施攻擊：1、啟動一批Sybil節點；2、用這些節點包圍交易所節點；3、從交易所中發起一個取現交易；4、假設這筆取現交易標識符是“X”，一旦該交易離開了交易所，Sybil節點就會將這個交易標識符改成“Y”；5、這個交易標識符為“Y”的取現交易會被廣播到比特幣網絡上的其余部分；當交易標識符為“Y”的這筆取現交易被挖到下一個區塊時，攻擊者已經收到了這筆取現的金額，但此時交易所后臺還沒有收到這筆取現交易被確認的信息，因此這個交易所一直在等待交易標識符為“X”的交易確認。此時，攻擊者會繼續實施攻擊：6、攻擊者會要求交易所重新發起取現交易，因為他們會謊稱這筆取現交易在網絡上“沒有被通過”；7、繼續重復上述攻擊手段。注意：在上述第二個步驟里，攻擊者其實并不需要完全包圍交易所節點，他們只需要幾個連接既可以執行攻擊——盡管攻擊的成功率可能比較低。通常來說，包圍交易所節點的Sybil節點越多，攻擊成功的概率就會越高。此外，攻擊者還會根據交易所的規模大小，采取兩種不同的攻擊策略：1、第一種攻擊手段是所謂的“寄生蟲策略”，他們通常會選擇一些不規律的小額交易來實施攻擊，這樣就能逃過一些交易監測工具的追蹤，在最大化自己收益的條件下實施長期攻擊；2、第二種攻擊手段是所謂的“吸血鬼策略”，即在系統管理員發現問題之前，通過高頻率的大額取款交易來抽取交易所的資金。無論攻擊者實施哪種策略，對交易所來說都會遭受損失，因此加密行業需要通過一些可塑性方案來解決這個延展性攻擊問題。用隔離見證解決延展性攻擊問題是比特幣社區的分裂主因嗎？

觀點：存放在交易所的比特幣占比有所下降，表明投資者短期內不打算出售:6月19日消息，CoinDesk發推稱，Global X ETFs數字資產主管Adam Sze近日表示，自2020年3月以來，在交易所持有的比特幣比例實際上有所下降。這表明投資者至少不打算在短期內出售比特幣。[2022/6/19 4:38:11]

通過引入隔離見證，比特幣希望解決這種延展性攻擊問題。隔離見證能夠把簽名交易與TXID計算分開，并將TXID替換為對這個簽名交易不可延展的加密哈希。這個加密哈希會用作只想該簽名交易的指針，而該簽名交易則是被存儲在另一個數據結構之中的。為了驗證交易簽名，比特幣驗證器會使用這個加密哈希在另一個數據結構里查找對應的簽名，然后執行橢圓曲線簽名算法驗證。通過這種方法，延展性攻擊將無法獲得簽名源，因為這個數據并沒有和交易存儲在同一個地方，在這種情況下，攻擊者無法對指向簽名的哈希指針進行篡改。當然，由于簽名數據被存在其他數據結構里，因此隔離見證增加了對其他數據結構的依賴，比特幣需要在這方面做一下權衡，畢竟這是非常重要的事情。雖然隔離見證本身并不是個糟糕的想法，但實施隔離見證依然在比特幣社區里造成了裂痕，也導致社區分裂成了比特幣和比特幣現金。不過需要說明的是，導致社區分裂的主要問題更多的是關于隔離見證如何被部署，而不是這個技術本身。不管你是否喜歡隔離見證，比特幣現金都已經從比特幣區塊鏈中分叉出去了。從技術角度來看，延展性攻擊問題仍然存在于比特幣現金里。

Blockstream首席研究員：比特幣協議升級將減輕比特幣費用壓力:金色財經報道，對于即將推出的比特幣協議升級可能對用戶產生的影響，Blockstream首席研究員Andrew Poelstra表示，比特幣Script是在特定條件下進行，而Miniscript使得這類交易變得更加容易。代幣的可擴展性和隱私問題將通過簽名的實施得到解決。升級還將為減輕BTC的費用壓力、增加可擴展性、增加使用多個簽名和減少脆弱性提供方法。Poelstra指出，BTC社區要求的保證標準要比隔離見證時代更高。[2020/4/25]

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