COS:Cosmos聯合創始人：一個密碼學漏洞引發的幣安跨鏈橋攻擊

原文作者：Cosmos聯合創始人EthanBuchman

關于幣安黑客事件的一些想法。Binance是Cosmos軟件的最大用戶，他們運營著一個價值數百億美元的平臺，但沒有對核心軟件做出有意義的貢獻或參與。從這里發生的事情中，我們可以學到很多。

你可能看到了samczsun的優秀推文貼展示了這個問題。https://twitter.com/samczsun/status/1578167198203289600?讓我們嘗試補充一些有關情況的詳細信息。

一個官方防御補丁已發布在這里：https://forum.cosmos.network/t/cosmos-sdk-security-advisory-dragonfruit/7614

Cosmos即將實現鏈間安全性，開發人員可啟動由Cosmos Hub的完整驗證者集的消費者鏈:5月10日消息，Cosmos Network背后核心開發商Informal Systems發推稱，Cosmos上即將實現鏈間安全性（Interchain Security），借助Interchain Security，開發人員將能夠啟動運行其 EVM、CosmWasm或Cosmos-SDK應用程序的消費者鏈（consumer chain）。該鏈將由 Cosmos Hub 的完整驗證者集和ATOM 60 來億美元的市值提供保護。[2022/5/11 3:05:04]

友情提醒：如果你發現Cosmos軟件存在潛在漏洞，請遵循我們負責任的披露流程：

https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/main/SECURITY.md

Cosmos生態首個DEX平臺Osmosis總鎖倉量為13.3億美元:金色財經報道，據Token Terminal數據顯示，Cosmos生態首個DEXOsmosis總交易量已達75億美元。同時，Osmosis總鎖倉量為13.3億美元。據悉，Osmosis計劃在未來拓展至包括以太坊在內的多個區塊鏈網絡。[2022/4/14 14:24:39]

問題的癥結在于黑客能夠偽造一個默克爾證明，這不應該是可實現的-默克爾證明應該是高度安全的。區塊鏈輕客戶端建立在默克爾證明之上，因此正確處理它們很重要。

默克爾證明是數據存儲中存在某些鍵值對的密碼學證明，我們可以稱之為“包含證明”。很多區塊鏈將其數據存儲在一棵默克爾樹中，以便可以生成證明某些數據包含在樹中的證明。

默克爾證明在IBC中被大量使用，例如，一個區塊鏈可以證明它有一個指向另一個區塊鏈的數據包。當然，如果你可以證明某些數據在樹中，但實際上并沒有，那將是一個大問題。而這就是在Binance身上發生的事。

《精靈達人3D》正式首發 Cocos-BCX 主網:據官方消息，近日，由生態合伙人 DAPPX 參與開發的《精靈達人3D》正式首發于游戲公鏈 Cocos-BCX 主網。《精靈達人3D》是一款以精靈寶可夢為題材的抓寵游戲，游戲美術采用全3D 制作。用戶可通過 CocosWallet ， DAPPX 或 IMCOCOS 登錄 COCOS 主網賬號即可體驗。截至目前，Cocos-BCX 主網已上線《加密騎士團》《惡龍必須死》《XPEX怪獸世界》《Go Block》《可可奪幣》《熊貓運動會》等多款玩法多樣的趣味性鏈游，游戲公鏈生態在逐步壯大和完善。[2020/8/20]

Cosmos鏈使用一種稱為IAVL的默克爾樹，它位于IAVL存儲庫中。它附有一首關于默克爾樹有多棒的詩。IAVL是一個自定義的默克爾化平衡二叉搜索樹，它類似于以太坊的帕特里夏樹。

動態 | 距離Cosmos(ATOM)硬分叉升級時間已不足1小時:截止目前，Cosmos網絡區塊高度為2901400，平均出塊速度約為6 S，距離硬分叉升級高度2092000時間已不足1小時。據悉，本次COSMOS HUB 3升級主提案包括治理方面：1.開啟社區資金池，以作為治理提案押金使用；2.啟用在不中斷或分叉網絡的情況下修改鏈上參數的建議；3.提案的結果若\"未通過\"則將存款返還存幣者，提案\"被否決\"不適用。質押方面：將Cosmos最大驗證人數量從100個增加到125個。此前，COSMOS官方宣布計劃于區塊高度1933000進行的COSMOS HUB 3升級遭遇故障，隨后延期至今。[2019/12/12]

https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/POEM

動態 | Cosmos Hub測試網升級至Gaia-13005，為Cosmos測試網兩周內第二次升級:根據Bigdapper區塊瀏覽器數據，Cosmos Hub測試網Gaia-13004已經成功升級為Gaia-13005，目前已經上線并穩定出塊，區塊高度3508，參與驗證人42個。Cosmos測試網旨在為Cosmos SDK v0.36.0新版本升級做準備，此次升級距離Cosmos上一次測試網升級時間不到兩周 。[2019/8/9]

每個區塊鏈開發人員在接觸這些結構的架構和算法時，都不得不陷入默克爾樹的瘋狂之中。

IAVL存儲庫公開了一個API，用于使用一個“RangeProof”對象構建和驗證證明。一個范圍證明用于證明某些范圍的key在默克爾樹中并列存在。

一個范圍證明還可用于證明單個鍵值對，或證明某個鍵不在樹中。

IAVL存儲庫將RangeProof對象用于所有三種證明。但事實證明RangeProof的內部工作存在一個嚴重漏洞。

一個證明應該由一個子葉節點和一系列內部節點組成，這些節點勾勒出從子葉到根的路徑，并具有足夠的信息來計算樹的merkle根哈希并驗證子葉實際上是樹的一部分。

由于這是一棵二叉樹，所以每個內部節點都可以有一個左分支和右分支。但是在證明中，你是在樹中跟蹤路徑，因此內部節點應該只包含其左分支或右分支哈希。另一個是由證明中其他節點的哈希構造的。

這就是IAVLRangeProof的代碼遇到問題的地方。IAVLRangeProof允許填充InnerNode中的Left和Right字段。而這不應該發生。

攻擊者基本上利用了將信息粘貼到Right字段中的優勢，它們從未經過驗證，也從未影響哈希計算，從而使驗證者相信某些子葉是樹的一部分。因此，他們成功地偽造了一個默克爾證明。

值得注意的是，這個問題取決于攻擊者能否將子葉添加到單個證明中，因為RangeProof允許你一次證明多個子葉。因此，即使你的協議只希望一次證明一個key，使用RangeProof也會為攻擊者打開攻擊面。

所以使用RangeProof并不是一個好主意。但是我們也可以提出一個簡單的防御措施——如果任何內部節點同時填充了Left和Right字段，則預先拒絕證明。這樣做應該可以解決這個問題。

雖然RangeProof是一個核心Cosmos存儲庫(IAVL)的一部分，但它實際上并未用于Cosmos堆棧內的區塊鏈協議中。IAVL樹本身被所有CosmosSDK鏈使用，但RangeProofs并沒有。這是理解的關鍵！

相反，對于IBC中的默克爾證明，開發者按照IBC標準設定的更嚴格的流程開發了一個新規范。該規范稱為「ICS23」，它位于IBC規范存儲庫中：https://github.com/cosmos/ibc中。

那什么是ICS23？這是支持多種默克爾樹的默克爾證明的通用標準。ICS23定義了一種用于序列化和驗證默克爾證明的通用格式。

IBC沒有使用IAVL樹的內置RangeProof系統，而是使用ICS23標準來生成和驗證IAVL樹的默克爾證明。而ICS23代碼中并沒有這個漏洞。

這不僅僅是使用不同的代碼，并因此僥幸躲過一劫的問題。這代表了一種根本不同的軟件工程方法。

ICS23遵循更嚴格的設計流程，旨在最大限度地減少攻擊面，同時仍然是通用的，這是一項艱巨的任務！作為其中的一部分，它明確地拒絕了rangeproofs，ICS23中并沒有rangeproofs。

因此，該漏洞本身在ICS23規范中是不可接受的，這是好的，IBC的目標是使跨鏈通信更加安全。

當然，IBC規范和協議可能并不完善，并將繼續改進。作為一個復雜的協議和軟件實現，它甚至可能存在我們社區必須應對的尚未被發現的漏洞，安全需要一個社區。

我們都必須認真對待安全。如果發現潛在漏洞，請負責任地披露：https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/main/SECURITY.md。

如果你可以為改進軟件和協議做出貢獻，我們邀請您這樣做！

總的來說，這次事件是一個機會，它提醒了大家在軟件開發生命周期中加強安全實踐的重要性，傳播一些關于IBC是什么及其工作方式的一些認識，并邀請整個生態來幫助改進IBC。

跨鏈橋黑客對我們的行業來說是一個真正的問題，如果不認真致力于更高的安全性和標準流程，它們就不會變得更好。讓IBC成為一個光輝的例子。

這里還有一個關于使用開源軟件的重要教訓：遵循最佳實踐，保持最新狀態，并向上游貢獻資源！很高興看到binance成為更負責任和協作的生態參與者！

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