CAL:Calibra首席研究員：LibraBFT算法尚存在安全與活性漏洞，Twins系統可嘗試解決

寫在前面：原文作者是LibraCalibra數字貨幣錢包項目的首席研究員DahliaMalkhi，在這篇文章中，她介紹了Calibra團隊最新研發的Twins拜占庭容錯系統檢測方法，以用于檢測LibraBFT算法的相關安全及活性漏洞。

以下是譯文：

使用拜占庭容錯算法設計分布式協議并非是一件易事。

BFT模型是一個分布式系統，其中故障節點可以任意的、完全無約束的方式運行。然而，當拜占庭節點的偏離行為不可檢測時，它們很可能成功地破壞了BFT協議。也就是說，最強大的拜占庭攻擊實際是來自內部：攻擊者發送具有正確格式的消息，并且它們與其他節點的交互似乎也遵循了協議。

Grayscale CEO：貝萊德的公開承諾只會增強加密資產類別的有效性及其持久力:金色財經報道，Grayscale CEO Michael Sonnenshein表示，貝萊德公開承諾推進他們的加密貨幣努力，只會增強該資產類別的有效性及其持久力。ETF包裝經過考驗且真實可靠，它已成為不同資產的接入點，無論是大宗商品還是股票，比特幣是一種不會消失的資產。[2023/7/12 10:50:28]

實際上，在對BFT協議的幾種已知攻擊中中，拜占庭節點以簡單的方式偏離了正確的行為：它們表現為模棱兩可、省略消息，以及刪除內部狀態變量等。

Calibra的Twins解決方案

利用這種洞察力，Calibra開發了Twins，一種用于BFT測試的“重要”方法。

Twins系統地生成有趣的拜占庭行為，這些行為可以被有效地枚舉和測試，它放棄了對協議的無趣偏離，例如發送格式錯誤的消息或發送不合理的消息，而誠實的接收者很容易拒絕這些消息。

Grayscale和Fir Tree同意解決比特幣信托訴訟:金色財經報道，Fir Tree Capital Management和加密資產管理公司Grayscale Investments已達成協議，解決Fir Tree去年對Grayscale提起的訴訟。特拉華州的法庭文件顯示，去年12月，杉樹資本管理公司(Fir Tree Capital Management)起訴Grayscale，要求其提供信息，調查潛在的管理不善和利益沖突。根據周二宣布的協議，Grayscale將提供有關該公司旗艦產品GBTC的文檔。

該產品旨在以證券的形式提供比特幣敞口，其交易價格通常高于或低于資產凈值。Fir Tree最初的投訴稱，Grayscale的投資者受到了“對股東不友好的行為”的傷害。它還呼吁該公司允許贖回GBTC。該公司表示，Grayscale應該對GBTC的股票進行要約收購。Grayscale需要獲得股東的批準才能進行這樣的發行。[2023/7/12 10:49:01]

最重要的是，沒必要去開發攻擊邏輯來使用Twins測試。節點執行未經修改的正確代碼來攻擊系統。Twins測試人員只是通過部署攻擊節點的兩個實例，而不是一個實例來“錯誤配置”系統。兩個實例使用相同的標識，因此，對于系統的其余部分節點而言，“孿生”節點顯示為單個“行為不正常”的節點。

波卡生態項目Acala將開啟Staking:2月18日消息，波卡生態項目 Defi 智能合約平臺 Acala 在社交媒體上宣布其主網即將開啟 Staking，具體時間并未透露。此前報道，Acala 項目主網已于 1 月 25 日上線。[2022/2/18 10:00:14]

關于有趣的拜占庭行為

為了演示如何覆蓋有趣的拜占庭行為，讓我們設計一個簡單的服務：一個只有一個條目的鍵-值存儲。我們希望鍵-值存儲能夠容忍n=3f+1臺服務器中的f臺拜占庭式服務器，這與解決共識所需的數量相同。

為了簡化任務，我們將讓客戶端在請求更新存儲值時簽署更新。因此，拜占庭服務器將無法編造非法值，因為它無法偽造客戶端的簽名，但它可能會用過時的值響應查詢，或者它根本不會響應。

摩根大通：Grayscale比特幣信托解禁可能成給比特幣帶來新的壓力:摩根大通策略師Nikolaos Panigirtzoglou等人在報告中表示，雖然上個月比特幣下跌導致的疲軟資金流動和價格態勢助長了比特幣近期的下跌，但Grayscale比特幣信托六個月限售期結束后可能出現的拋售或成為另一個不利因素。摩根大通的策略師們補充道，“盡管本周出現回調，但我們仍不愿放棄對比特幣和整個加密市場的負面展望，盡管有所改善，但我們的信號總體上仍然看跌。”[2021/6/24 0:03:14]

存儲協議：客戶端更新存儲值的協議有兩個階段：第一階段，客戶端為獲取最新version在3f+1臺服務器中查詢2f+1臺服務器。在第二階段，客戶端請求3f+1服務器中的2f+1臺服務器，將存儲值更新至versionv+1。

LocalBitcoins周交易量降至2013年以來最低水平:金色財經報道，LocalBitcoins上的比特幣交易量一直在穩步減少。據統計數據顯示，自2017年以來，其周交易量穩步下降，目前處于2013年以來的最低水平。2月22日當周，LocalBitcoins只成交了3144枚比特幣。[2020/2/29]

讓我們看一個例子。假設有四臺服務器{A，B，C，D}，其中C是拜占庭式的。第一個客戶端連接到網絡，向{A，B，C}查詢當前version(為0)。客戶端存儲version=1的第一個值，并從{A，B，C}接收確認。第二個客戶端查詢{B，C，D}以獲得當前version。我們說C是拜占庭式的，它可能說謊并返回version0，隱藏version1。這樣就是沒問題的，因為B服務器會返回version1。

查詢協議：現在我們需要處理服務器的查詢問題。問題是，當客戶端查詢服務器時，它可能會捕獲未完成的更新。例如，假設到目前為止，version2只寫到{A，C}。查詢{A，C，D}的客戶端將從C獲得包含version2的響應。但是，如果客戶端查詢{B，C，D}，由于C是拜占庭式的，并且它可能會隱藏version2，則僅返回version1。更糟糕的是，C可能會來回切換，使用version2來響應某些客戶端，而對其他客戶端則保持隱藏狀態。

為了解決這個問題，我們將在查詢協議中使用兩個階段：第一階段，客戶端為當前version查詢2f+1臺服務器，第二階段將最高的version寫回給2f+1臺服務器。這樣，假設客戶端查詢{A,C,D}，并返回version2。那它就將version2寫回給2f+1臺服務器，比如{A,C,D}，從而保證version2的更新已經完成。

注：由于解決鍵-值存儲一直不是我們的重點，我們掩蓋了上面的某些細節。另外，作為補充說明，在n=3f+1的情況下，解決鍵-值存儲問題不需要客戶端簽名，請參閱此處的示例解決方案。

有趣場景的系統生成

注意我們在設計鍵-值存儲時所做的一些事情：

我們創建了一些簡單的場景，每個場景都有少量的服務器和少量的交換步驟；

在每個交換步驟中，我們選擇f臺服務器來進行排除：第一個客戶端從階段1和階段2中排除{D}，第二個客戶端從階段1中排除{A}，依此類推；

我們允許拜占庭服務器C返回到舊狀態并用舊值響應；

將上述內容放入一個結構化的場景中，我們通過拜占庭式服務器創建了以下一系列的交換，分區和“內部狀態遺忘”：

Exchange1:client-1phase-1with{A,B,C};

Exchange2:client-1phase-2with{A,B,C};

Exchange3:client-2phase-1with{B,C,D};

Exchange4(partial):client-2phase-2with{A,C}(andcrash);

Exchange5:client-3with{B,C,D},Chasitsinternalstateerased.

Twins系統地生成類似上面的場景，并通過拜占庭節點的孿生實例模擬遺忘等行為。重要的是，對于相當小的場景，Twins可以有效地枚舉上述場景，以暴露協議漏洞。

總結

使用拜占庭容錯算法設計分布式協議并不容易。數十年來，研究人員一直在努力應對令人擔憂的安全與活性漏洞，在某些情況下，這些漏洞需要花上數十年的時間才能夠被人發現。

Twins是一種新的BFT測試方法，它覆蓋了很多拜占庭式攻擊，關于該方案的具體設計，讀者可以看原論文。

Twins:White-GloveApproachforBFTTesting：https://arxiv.org/pdf/2004.10617.pdf

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