Tấn công và phòng thủ Ethereum PoS
Tiêu đề gốc: "Tấn công và phòng thủ Ethereum PoS"
Tác giả gốc: jmcook.eth
Bản tổng hợp gốc: Cháo qua đêm, con đường của metaverse
Chú thích của người dịch : Về Sau vụ sáp nhập Ethereum sắp tới, tác giả jmcook.eth đã tóm tắt các phương pháp tấn công đồng thuận có liên quan dựa trên một số lượng lớn tài liệu nghiên cứu và đề cập đến một số giải pháp. Nói chung, sau khi chuyển sang cơ chế đồng thuận PoS, kẻ tấn công kiểm soát tỷ lệ ETH cam kết càng nhiều thì cơ hội tấn công thành công càng lớn và lớp khuyến khích “củ cà rốt và cây gậy” tích hợp của Ethereum có thể ngăn chặn hầu hết các hành vi độc hại, đặc biệt là đối với Tuy nhiên, các cuộc tấn công 34%, 51% hoặc 66% có thể yêu cầu sự phối hợp của cộng đồng để giải quyết, do đó việc ngăn chặn việc tập trung các lợi ích đã cam kết sẽ rất quan trọng đối với tính bảo mật của mạng Ethereum.
Cảm ơn Tim Beiko và Caspar Schwarz-Schilling vì những nhận xét hữu ích của họ về bản dự thảo trước đó!
Ethereum là một môi trường nổi tiếng là đối nghịch, thậm chí nó còn được so sánh với một "khu rừng tối" (khái niệm lý thuyết trò chơi đáng sợ trong Three Body). Danh tiếng này chủ yếu xuất phát từ điểm yếu trong lớp ứng dụng (hợp đồng thông minh không an toàn) hoặc lớp xã hội (người dùng bị thao túng để từ bỏ khóa riêng hoặc vô tình ký giao dịch), cũng như sự hiện diện của các bot trích xuất giá trị (MEV) từ nhóm lưu trữ giao dịch . Tuy nhiên, những hacker tinh vi chuyên trộm cắp hoặc phá hoại luôn tìm kiếm cơ hội để tấn công phần mềm máy khách của Ethereum. Phần mềm máy khách biến máy tính thành nút Ethereum, đây là mã xác định tất cả các quy tắc kết nối với các nút khác, trao đổi thông tin và thống nhất về trạng thái của chuỗi khối Ethereum. Một cuộc tấn công vào lớp giao thức là một cuộc tấn công vào chính Ethereum. Chẳng bao lâu nữa, ứng dụng khách Ethereum sẽ trải qua một bản nâng cấp lớn (được gọi là "hợp nhất") sẽ tắt thuật toán bằng chứng công việc (PoW) để bảo vệ Ethereum và thay thế nó bằng cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần (PoS). Có nhiều lý do cho việc này, đã được giải thích chi tiết trong các bài viết khác. Đây sẽ là một sự thay đổi về mặt triết học cũng như một sự thay đổi về công nghệ. Việc kết hợp vào cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS) mang lại lợi ích bền vững và khả năng mở rộng, nhưng mặt khác, độ phức tạp của phần mềm máy khách sẽ tăng lên và bề mặt tấn công tiềm tàng của giao thức cũng vậy. Hiện tại, chỉ cần chạy một phần mềm duy nhất để bảo mật chuỗi khối PoW Ethereum, nhưng sau khi "sáp nhập", số lượng phần mềm cần chạy tăng lên 3 (máy khách thực thi, máy khách đồng thuận và trình xác thực) . Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về các vectơ tấn công đã biết trên lớp đồng thuận Ethereum và nêu ra một số phương pháp để chống lại các cuộc tấn công này. Người đọc có thể cần phải có một số kiến thức cơ bản về chuỗi đèn hiệu để nhận được giá trị cao nhất từ bài viết này. Ngoài ra, cũng sẽ rất hữu ích nếu có hiểu biết cơ bản về lớp khuyến khích của chuỗi beacon và thuật toán lựa chọn nhánh LMD-GHOST. Đây là những chủ đề lớn. Nhưng tôi đã đưa vào một số đoạn mồi rất dễ tiếp cận trong lời nói đầu bên dưới.
Lời nói đầu
1) Lớp khuyến khích
Chuỗi Beacon là một chuỗi khối Bằng chứng cổ phần (PoS) được bảo mật bằng cách sử dụng tiền điện tử gốc ETH của Ethereum và hy vọng sẽ tham gia vào việc xác thực các khối và xác định người đứng đầu chuỗi khối. hợp đồng thông minh. Sau đó, họ được trả bằng ETH để chạy phần mềm xác thực, kiểm tra tính hợp lệ của các khối mới nhận được qua mạng ngang hàng và áp dụng thuật toán lựa chọn nhánh để xác định tiêu đề blockchain. Người vận hành nút hiện là "người xác thực" và người xác thực có hai vai trò chính: 1) kiểm tra các khối mới và "xác nhận" xem chúng có hợp lệ hay không và 2) đề xuất các khối mới khi được chọn ngẫu nhiên từ tổng nhóm trình xác thực. Nếu người xác thực không hoàn thành một trong hai nhiệm vụ này khi được yêu cầu, họ sẽ bỏ lỡ khoản thanh toán ETH. Ngoài ra còn có một số thao tác rất khó thực hiện một cách vô tình và biểu thị mục đích xấu, chẳng hạn như đề xuất nhiều khối trong cùng một vị trí hoặc chứng minh nhiều khối trong cùng một vị trí. Đây là những hành vi "có thể chém" có thể dẫn đến xác minh Máy chủ bị cháy một lượng ETH nhất định (tối đa 0,5 ETH) trước khi bị xóa khỏi mạng, quá trình này mất 36 ngày. Những người xác nhận bị cắt giảm sẽ mất ETH dần dần trong thời gian thoát, nhưng vào ngày 18, khi có nhiều người xác nhận bị cắt cùng lúc, họ sẽ phải chịu "hình phạt liên quan" lớn hơn. Vì vậy, cơ cấu khuyến khích của Beacon Chain là khen thưởng những người trung thực và trừng phạt những người xấu.
2) Lựa chọn ngã ba
Thuật toán lựa chọn ngã ba được điều hành bởi mỗi trình xác nhận, Vai trò của nó là xác định người đứng đầu blockchain. Trong điều kiện lý tưởng có trình xác thực hoàn toàn trung thực và độ trễ mạng bằng 0, thuật toán lựa chọn nhánh thực sự không cần thiết vì chỉ có một khối ở đầu chuỗi khối. Tuy nhiên, trên thực tế, một số khách hàng sẽ nhận được các khối muộn hơn những khách hàng khác, tạo ra nhiều phiên bản của tiêu đề blockchain và có thể có một tỷ lệ trình xác thực hoạt động sai có thể Đề xuất hoặc bỏ phiếu cho nhiều khối trong cùng một vị trí. Điều này có nghĩa là phải có một số thuật toán để chọn tiêu đề blockchain thực từ nhiều tùy chọn. Nói một cách ngắn gọn, chuỗi đèn hiệu cũng sẽ làm cho chuỗi khối trở nên bất biến theo các khoảng thời gian đều đặn, được gọi là "cuối cùng". Quá trình này hoạt động bằng cách coi vị trí đầu tiên trong mỗi kỷ nguyên là "điểm kiểm tra". Một điểm kiểm tra được cho là "hợp lý" nếu nó thu thập bằng chứng (phiếu bầu) từ những người xác nhận nắm giữ ít nhất 2/3 tổng số ETH đặt cược trong hợp đồng tiền gửi. Khi điểm kiểm tra này có một điểm kiểm tra khác ở trên nó, nó sẽ trở thành điểm kiểm tra "cuối cùng". Thuật toán lựa chọn nhánh sau đó chỉ xem xét các khối từ phần không hợp lý của chuỗi khối. Thuật toán chứng minh và hoàn thiện blockchain được gọi là "Casper FFG" và bản thân thuật toán lựa chọn ngã ba được gọi là LMD-GHOST (viết tắt của "Cây con được quan sát nhiều nhất, tin tức mới nhất"), là một cách nói trong biệt ngữ là blockchain chính xác là blockchain tích lũy được nhiều bằng chứng nhất (GHOST) và nếu nhận được nhiều tin nhắn từ cùng một trình xác thực thì chỉ tính tin nhắn cuối cùng (LMD). Mỗi trình xác thực đánh giá từng khối bằng quy tắc này và thêm khối nặng nhất vào chuỗi chuẩn của nó. Trong mỗi giai đoạn kỷ nguyên, người xác nhận cần ký vào một chứng chỉ, trong đó có hai thông tin chính: "phiếu bầu LMD" và "phiếu bầu FFG". Cuộc bỏ phiếu LMD là gốc của khối mà người xác thực tin rằng là người đứng đầu chuỗi khối, cuộc bỏ phiếu FFG chứa hàm băm khối và kỷ nguyên của điểm kiểm tra mục tiêu và điểm kiểm tra nguồn, trong đó điểm kiểm tra nguồn là điểm kiểm tra hợp pháp gần đây nhất đã được biết đến vào chuỗi và Điểm kiểm tra mục tiêu là điểm kiểm tra tiếp theo cần chứng minh. Vì vậy, thuật toán đồng thuận của Beacon Chain là sự kết hợp giữa LMD-GHOST và Casper FFG, đôi khi chúng tôi còn gọi là Gasper. Sau khi hiểu sơ qua những kiến thức nền tảng này, chúng ta có thể tiếp tục nghiên cứu một số cuộc tấn công có thể xảy ra vào hệ thống này.
Tấn công lớp 0
Đầu tiên, những cá nhân không tích cực tham gia Ethereum (bằng cách chạy phần mềm máy khách), tùy chọn nhắm mục tiêu vào lớp xã hội (lớp 0) để tấn công mạng Ethereum. Mặc dù các cuộc tấn công này chưa bao giờ thực sự ảnh hưởng trực tiếp đến việc thực thi bất kỳ phần mềm Ethereum nào, nhưng chúng gây ra rủi ro cho Ethereum. Lớp 0 là nền tảng mà Ethereum được xây dựng trên đó, vì vậy nó đại diện cho một bề mặt tấn công tiềm ẩn với những hậu quả lan truyền khắp phần còn lại của ngăn xếp. Dưới đây là một số ví dụ mà tôi nghĩ đến:
1. Một chiến dịch cung cấp thông tin sai lệch lớn được triển khai trên nhiều nền tảng và kéo dài hàng tháng hoặc hàng năm có thể làm suy yếu niềm tin của cộng đồng vào lộ trình và nhóm phát triển Ethereum. Điều này có thể làm giảm số lượng cá nhân sẵn sàng tham gia vào an ninh mạng, làm cho nền kinh tế phi tập trung và kinh tế tiền điện tử trở nên kém an toàn hơn.
2. Các cuộc tấn công có chủ đích hoặc đe dọa cộng đồng nhà phát triển, điều này có thể dẫn đến việc các nhà phát triển tự nguyện rời bỏ và làm chậm quá trình phát triển của Ethereum đồng thời gây tổn hại đến tinh thần trên diện rộng hơn.
3. Quy định quá nhiệt tình cũng có thể được coi là cuộc tấn công lớp 0, vì nó có thể nhanh chóng hạn chế sự tham gia và áp dụng.
4. Những kẻ có hiểu biết nhưng độc hại xâm nhập vào cộng đồng nhà phát triển với mục tiêu giảm bớt các cuộc thảo luận, trì hoãn các quyết định quan trọng, tạo bài đăng spam hoặc chuyển hướng sự chú ý. làm chậm tiến độ.
5. Cố tình kích động sự bất mãn trong cộng đồng Ethereum với mục đích tạo ra tình trạng hỗn loạn đủ để gây chia rẽ vĩnh viễn.
6. Hối lộ cho những người chơi chủ chốt trong hệ sinh thái Ethereum để gây ảnh hưởng đến các quyết định.
Trong nhiều trường hợp, cần ít tiền hoặc kiến thức kỹ thuật để thực hiện một cuộc tấn công L0, khiến các cuộc tấn công vào tầng xã hội trở nên đặc biệt nguy hiểm. Tất cả những gì thực sự cần là thời gian và mục đích xấu chứ không phải nguồn lực khan hiếm. Thật thú vị khi nghĩ về cách một cuộc tấn công lớp 0 có thể là cấp số nhân cho một cuộc tấn công kinh tế tiền điện tử. Ví dụ: nếu phần lớn những người đặt cược ác ý đạt được sự kiểm duyệt hoặc đảo ngược mục đích cuối cùng, thì việc phá vỡ tầng xã hội có thể khiến cộng đồng ngoài nhóm khó phối hợp phản ứng hơn.
Việc bảo vệ chống lại các cuộc tấn công của Lớp 0 có thể không đơn giản nhưng có một số nguyên tắc cơ bản có thể được thiết lập. Một là duy trì tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm tổng thể ở mức cao đối với thông tin công khai trên Ethereum, được tạo ra và phổ biến bởi các thành viên trung thực của cộng đồng thông qua blog, máy chủ bất hòa, thông số kỹ thuật có chú thích, sách, podcast và YouTube. Ethereum.org là một ví dụ điển hình, đặc biệt là khi họ đang nhanh chóng dịch các tài liệu và bài viết giải thích phong phú sang nhiều ngôn ngữ. Làm tràn ngập một không gian với thông tin và meme chất lượng là một biện pháp bảo vệ hiệu quả chống lại thông tin sai lệch (rất dễ bị tổn thương bởi lỗ hổng thông tin). Cộng đồng Ethereum rất giỏi trong việc này, nhưng bảo mật Lớp 0 lâu dài đòi hỏi phải có cam kết liên tục trong việc tạo và phổ biến thông tin chất lượng cao.
Một biện pháp bảo vệ quan trọng khác chống lại các cuộc tấn công tầng xã hội là tuyên bố sứ mệnh rõ ràng và thỏa thuận quản trị. Ethereum tự khẳng định mình là nhà vô địch về phân cấp và bảo mật trong các hợp đồng thông minh L1, đồng thời nhấn mạnh vào khả năng mở rộng và tính bền vững. Bất kể những bất đồng nào nảy sinh trong cộng đồng Ethereum, những nguyên tắc cốt lõi này sẽ bị ảnh hưởng tối thiểu. Đánh giá tường thuật dựa trên các nguyên tắc cốt lõi này và chuyển nó qua các vòng đánh giá liên tiếp trong quá trình EIP (Đề xuất cải tiến Ethereum), có thể giúp cộng đồng tách biệt người tốt khỏi kẻ xấu và hạn chế phạm vi cho các tác nhân độc hại ảnh hưởng đến hướng đi trong tương lai của Ethereum.
Cuối cùng, điều quan trọng là cộng đồng Ethereum vẫn cởi mở và chào đón tất cả những người tham gia. Một cộng đồng có tính chất canh gác, chủ nghĩa tinh hoa và tính độc quyền đặc biệt dễ bị tấn công bởi xã hội vì điều đó khiến việc xây dựng câu chuyện “chúng ta và họ” trở nên dễ dàng. Mặt khác, một cộng đồng cởi mở và hòa nhập là cộng đồng có thể chống lại thông tin sai lệch hiệu quả hơn thông qua thảo luận cởi mở. Chủ nghĩa bộ lạc và chủ nghĩa tối đa độc hại gây tổn hại cho cộng đồng, có thể làm xói mòn an ninh Cấp 0. Ethereum thường có một cộng đồng rất cởi mở chào đón những người tham gia mới, nhưng khi cộng đồng ngày càng phát triển về quy mô, điều này có thể ngày càng khó duy trì. Các thành viên của cộng đồng Ethereum có mối quan tâm đặc biệt đến bảo mật mạng nên xem hành vi của họ trực tuyến và trong thế giới thực là đóng góp trực tiếp cho bảo mật Lớp 0 của Ethereum bởi vì, như chúng ta sẽ thảo luận sau trong bài viết này, lớp xã hội mạnh mẽ là tuyến phòng thủ cuối cùng chống lại các cuộc tấn công giao thức.
Phần thưởng của kẻ tấn công
Các cuộc tấn công lớp 0 có thể nhằm mục đích phá vỡ niềm tin của công chúng vào Ethereum phá giá ETH, giảm tỷ lệ chấp nhận Ethereum và khiến Ethereum dễ dàng bị các chuỗi cạnh tranh khác vượt qua hoặc làm suy yếu cộng đồng Ethereum và khiến việc phối hợp ngoài nhóm trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, lợi ích thu được từ việc tấn công mạng Ethereum là không rõ ràng.
Một quan niệm sai lầm phổ biến là một cuộc tấn công thành công sẽ cho phép kẻ tấn công tạo ETH mới hoặc rút ETH từ các tài khoản tùy ý. Cả hai tuyên bố đều không đáng tin cậy vì tất cả các giao dịch được thêm vào chuỗi khối đều được thực hiện bởi tất cả các máy khách thực thi trên mạng. Chúng phải đáp ứng các điều kiện cơ bản về hiệu lực (ví dụ: giao dịch được ký bằng khóa riêng của người gửi, người gửi có đủ số dư, v.v.), nếu không chúng sẽ hoàn nguyên. Trên thực tế, có một số kết quả mà kẻ tấn công có thể nhắm tới: reorgs, tính hữu hạn kép hoặc độ trễ cuối cùng.
"Tái tổ chức" là việc sắp xếp lại các khối tiêu đề của chuỗi khối. Trong một cuộc tấn công, điều này nhằm mục đích đảm bảo rằng các khối nhất định được bao gồm hoặc loại trừ ngay cả khi chúng không nằm trong mạng trung thực. Điều này có thể cho phép kẻ tấn công "chi tiêu gấp đôi", chẳng hạn như gửi ETH của họ đến một sàn giao dịch và đổi lấy tiền mặt, sau đó tổ chức lại chuỗi khối Ethereum để xóa giao dịch để cuối cùng chúng có thể lấy lại ETH và lấy tiền tệ fiat. Ngoài ra, việc tổ chức lại có thể cho phép kẻ tấn công tinh vi trích xuất giá trị (MEV) từ các giao dịch của người khác thông qua chạy trước hoặc chạy sau, hoặc việc tổ chức lại có thể chặn vĩnh viễn ai đó hoặc tổ chức nào đó. chúng từ mạng Ethereum.
Hình thức tổ chức lại cực đoan nhất là "đảo ngược tính hữu hạn", xóa hoặc thay thế các khối được xác định trước đó. Điều này chỉ có thể xảy ra nếu ít nhất 1/3 số ETH đặt cược bị tiêu hủy, một sự đảm bảo được gọi là “tính cuối cùng về kinh tế” mà chúng ta sẽ đề cập chi tiết sau.
Khả năng xảy ra cuộc tấn công cuối cùng kép là rất thấp, nhưng tình huống này sẽ nghiêm trọng, khi nó xảy ra, hai fork có thể xác định khối cùng một lúc. , do đó gây ra sự phân chia blockchain vĩnh viễn. Về mặt lý thuyết, điều này là có thể, miễn là kẻ tấn công có quyền truy cập từ 34% trở lên trong tổng số ETH đã đặt cược và sẵn sàng mạo hiểm đánh mất chúng. Cộng đồng sau đó sẽ buộc phải phối hợp ngoài chuỗi và đạt được sự đồng thuận về việc nên tuân theo chuỗi nào. Chúng ta sẽ khám phá chi tiết những kiểu phòng thủ phối hợp xã hội này sau.
Các cuộc tấn công trì hoãn cuối cùng ngăn mạng đạt được các điều kiện cần thiết để Casper-FFG xác định chuỗi. Điều này sẽ cực kỳ gián đoạn đối với lớp ứng dụng của Ethereum, vì nhiều ứng dụng chạy trên Ethereum dựa vào tính hữu hạn nhanh để hoạt động. Nếu không có mức độ tin cậy cao vào tính hữu hạn của blockchain thì sẽ khó có thể tin tưởng vào các ứng dụng tài chính được xây dựng trên đó. Mục đích của cuộc tấn công trì hoãn cuối cùng có thể chỉ đơn giản là gây thiệt hại cho Ethereum chứ không phải trực tiếp thu lợi nhuận, trừ khi kẻ tấn công triển khai một số vị thế bán chiến lược.
Lười biếng và lưỡng lự
Bất kỳ ai cũng có thể Chạy phần mềm máy khách của Ethereum ngay cả khi không có trình xác thực nào đang chạy. Mọi người làm điều này vì nó cung cấp một bản sao cục bộ của blockchain có thể được sử dụng để xác minh dữ liệu rất nhanh và cho phép các giao dịch được gửi riêng tư tới mạng Ethereum mà không cần thông qua bên thứ ba tập trung như Infura hoặc Quicknode. Tuy nhiên, những người vận hành nút không chạy trình xác thực cũng không thể tham gia vào quá trình sản xuất hoặc xác minh khối. Điều này có nghĩa là chúng hoàn toàn không ảnh hưởng đến an ninh mạng. Khả năng các nhà khai thác nút không xác thực tấn công chuỗi đèn hiệu là không đáng kể trừ khi họ cũng khởi động một cuộc tấn công lớp 0 không liên quan.
Để thêm trình xác thực vào ứng dụng khách đồng thuận, người dùng cần đặt cược 32 ETH vào hợp đồng tiền gửi. Với trình xác thực đang hoạt động, người dùng bắt đầu tham gia tích cực vào bảo mật mạng của Ethereum bằng cách đề xuất và chứng minh các khối mới. Trong khi đảm nhận những trách nhiệm bổ sung này, người dùng sẽ nhận được phần thưởng dưới dạng ETH, nhưng nó cũng mang lại cho họ những cơ hội mới để thực hiện hành vi trả đũa. Người xác nhận hiện có quyền sử dụng để tác động đến nội dung tương lai của blockchain, họ có thể làm việc trung thực để tăng dự trữ ETH hoặc họ có thể chấp nhận rủi ro và cố gắng thao túng quy trình để thu lợi riêng. Một cách để phát động một cuộc tấn công là tích lũy một tỷ lệ lớn cổ phần và sau đó sử dụng nó để đánh bại những người xác thực trung thực. Tỷ lệ cổ phần mà kẻ tấn công kiểm soát càng lớn thì họ càng có nhiều quyền biểu quyết, đặc biệt là ở những cột mốc kinh tế nhất định mà chúng ta sẽ khám phá sau. Tuy nhiên, hầu hết những kẻ tấn công sẽ không thể tích lũy đủ ETH để thực hiện phương thức tấn công này, vì vậy chúng sẽ phải sử dụng những kỹ thuật tinh vi để thao túng số đông trung thực hành xử theo một cách nhất định.
Về cơ bản, tất cả các cuộc tấn công cổ phần nhỏ chống lại beacon chain đều là các biến thể tinh vi của hai loại hành vi sai trái của người xác thực: Hoạt động không đầy đủ (không chứng minh/đề xuất hoặc trì hoãn thực thi) hoặc hoạt động quá mức (đề xuất /căn chỉnh quá nhiều lần trong một ô). Ở dạng phổ biến nhất, những hành vi này có thể dễ dàng được xử lý bằng các thuật toán lựa chọn nhánh và các lớp khuyến khích, nhưng có nhiều cách thông minh để làm cho các thuật toán này hoạt động có lợi cho kẻ tấn công. Một số kỹ thuật như vậy đã được phát hiện, về cơ bản là phối hợp cẩn thận thời gian và truyền bá thông điệp của chúng để kiểm soát cách các tập hợp con khác nhau của toàn bộ bộ trình xác thực xem trạng thái của chuỗi khối và do đó cách chúng hoạt động. Phần tiếp theo mô tả một số cách mà những kẻ tấn công có mức độ rủi ro thấp có thể tấn công mạng và cách phòng vệ trước những cuộc tấn công này.
Tấn công nhỏ của staker
1) Tái tổ chức trong phạm vi ngắn (Tổ chức lại trong phạm vi ngắn)
Có một số bài viết giải thích các cuộc tấn công chống lại beacon chain được thực hiện chỉ bằng cách sử dụng một phần nhỏ ETH được đặt cọc. Việc tổ chức lại hoặc giai đoạn cuối cùng bị trì hoãn tấn công. Các cuộc tấn công này thường dựa vào việc kẻ tấn công giữ lại một số thông tin từ những người xác thực khác và sau đó tiết lộ nó theo một cách tinh vi nào đó hoặc vào một thời điểm thích hợp nào đó. Những cuộc tấn công này thường nhằm mục đích thay thế một số khối trung thực từ chuỗi chuẩn. Khi cuộc tấn công bắt đầu, các khối trung thực này vẫn chưa được tạo và cuộc tấn công này được gọi là ex ante reorg, trái ngược với ex post reorg (trong đó kẻ tấn công sẽ loại bỏ khỏi chuỗi chuẩn đã được xác minh). Trong PoS Ethereum, việc tổ chức lại sau sự kiện hầu như không thể thực hiện được nếu không kiểm soát 2/3 số ETH được đặt cược (khoảng 18 tỷ USD theo giá hiện tại). Nếu kẻ tấn công kiểm soát ít hơn 66% cổ phần thì cơ hội hoàn thành việc tổ chức lại sau khi chết của kẻ tấn công là rất thấp (ngay cả khi kẻ tấn công kiểm soát 65% cổ phần thì cơ hội thành công của họ là dưới 0,05%).
Trên: Cuộc tấn công tái tổ chức sau sự kiện được thực hiện bởi kẻ tấn công kiểm soát 2/3 số cổ phần đặt cược. Họ bỏ qua khối B trung thực được đề xuất ở vị trí N+1 và thay vào đó bỏ phiếu cho khối N làm người đứng đầu chuỗi khối. Sau đó, họ bỏ phiếu cho khối C ở vị trí N+2, đồng thời, vì quy tắc lựa chọn ngã ba nhìn thấy bằng chứng từ vị trí trước đó thay vì vị trí hiện tại, họ bỏ phiếu cho khối B ở vị trí N+2 một cách không trung thực. khối C. Khi đạt đến vị trí N+3, cả hai nhánh đều có trọng số là 66%, sau đó được xác định theo thứ tự từ điển của các khối băm cạnh tranh. Nếu điều này mang lại lợi ích cho kẻ tấn công, chúng sẽ loại bỏ thành công khối B khỏi chuỗi khối.
Mặt khác, các cơ chế hoạt động tốt chống lại việc tái tổ chức trước đó có thể bị những kẻ tấn công tinh vi khai thác để tạo ra các cuộc tái tổ chức trước trong các điều kiện mạng rất cụ thể và khó xảy ra. Ví dụ: bài viết cho thấy cách trình xác thực tấn công có thể tạo và chứng minh một khối (B) cho một vị trí cụ thể n + 1, nhưng tránh truyền bá nó đến các nút khác trên mạng. Thay vào đó, họ giữ lại khối đã được chứng thực cho đến vị trí tiếp theo n + 2. Những người xác nhận trung thực đề xuất một khối (C) cho vị trí n + 2. Gần như cùng lúc, kẻ tấn công có thể giải phóng khối (B) mà họ đã giữ lại và bằng chứng họ giữ lại, đồng thời chứng minh rằng khối (B) là người đứng đầu blockchain và phiếu bầu của họ cho vị trí n + 2, từ chối tính trung thực của Khối ( C) tồn tại. Khi khối trung thực (D) được giải phóng, thuật toán lựa chọn ngã ba nhận thấy khối (D) được xây dựng trên khối (B) cao cấp hơn khối (D) được xây dựng trên khối (C). Do đó, kẻ tấn công đã loại bỏ thành công khối trung thực (C) trong khe n + 2 khỏi chuỗi chuẩn bằng cách sử dụng tổ chức lại trước 1 khối. Kẻ tấn công nắm giữ 34% cổ phần có cơ hội tốt để giành chiến thắng trong cuộc tấn công này, vì phiếu bầu của họ mang lại cho chiếc nĩa ưa thích của kẻ tấn công có trọng số là 68%, trong khi chiếc nĩa trung thực có trọng số là 66%, như được tường thuật ở đây. Điều này có nghĩa là họ không cần phải dựa vào việc thao túng những người xác nhận trung thực để bỏ phiếu theo họ. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, cuộc tấn công này có thể được thực hiện với tỷ lệ đặt cược nhỏ hơn. Neuder và cộng sự đã mô tả một cuộc tấn công tái tổ chức phủ đầu ở mức 30% cổ phần, nhưng sau đó đã chứng minh rằng cuộc tấn công này cũng khả thi khi kiểm soát 2% cổ phần.
Sơ đồ khái niệm về cuộc tấn công tổ chức lại khối đơn ở trên (được điều chỉnh từ https://notes.ethereum.org/plgVdz-ORe -fGjK06 BZ_3 A#Fork-choice-by-block-slot-pair)
Kẻ tấn công tập hợp lại thành công không thể thay đổi lịch sử, nhưng chúng có thể thay đổi một cách không trung thực tương lai. Họ không cần phải kiểm soát phần lớn số ETH đặt cược để làm điều này, mặc dù cơ hội thành công của họ tăng lên khi họ kiểm soát tỷ lệ đặt cược. Cuộc tấn công tổ chức lại này có thể cho phép họ chi tiêu gấp đôi hoặc thực hiện trước các giao dịch lớn để rút MEV. Cuộc tấn công này cũng có thể được mở rộng sang nhiều khối, nhưng khả năng thành công sẽ giảm khi thời gian tổ chức lại tăng lên.
2) Nảy và cân bằng
Một cuộc tấn công phức tạp hơn có thể chia nhóm trình xác thực trung thực thành các nhóm riêng biệt với các chế độ xem khác nhau về tiêu đề blockchain, được gọi là cuộc tấn công cân bằng. Trong trường hợp này, kẻ tấn công chờ cơ hội đề xuất một khối và khi cơ hội đến, chúng đề xuất hai khối trong cùng một vị trí. Họ gửi một khối đến một nửa bộ xác thực trung thực và một khối khác cho nửa còn lại. Thuật toán lựa chọn ngã ba sẽ phát hiện sự mơ hồ này và người đề xuất khối sẽ bị loại bỏ và bị loại khỏi mạng, nhưng cả hai khối sẽ vẫn tồn tại và sẽ có khoảng một nửa bộ trình xác thực xác thực cho mỗi đợt phân nhánh. Với cái giá phải trả là cắt giảm một trình xác thực duy nhất, kẻ tấn công đã chia thành công chuỗi khối thành hai. Trong khi đó, những người xác thực độc hại còn lại giữ lại bằng chứng của họ. Sau đó, bằng cách xuất bản có chọn lọc các bằng chứng ưu tiên phân nhánh này hay phân nhánh kia cho đủ số người xác thực trong khi thực hiện thuật toán lựa chọn phân nhánh, họ có thể cho phép mạng xem bất kỳ phân nhánh nào có nhiều bằng chứng tích lũy nhất. Điều này có thể tiếp tục vô thời hạn, với việc tấn công các trình xác nhận duy trì sự phân bổ đồng đều các trình xác thực trên cả hai nhánh. Vì cả hai ngã ba đều không thể thu hút được 2/3 đa số nên Chuỗi Beacon không thể được hoàn thiện. Tỷ lệ cổ phần được kiểm soát bởi trình xác thực tấn công càng lớn thì khả năng bị tấn công ở bất kỳ thời điểm nào càng cao, vì họ có nhiều khả năng chọn trình xác nhận để đề xuất một khối trong mỗi vị trí. Ngay cả khi bạn chỉ kiểm soát 1% tiền cược, cơ hội phát động một cuộc tấn công cân bằng sẽ xảy ra trung bình cứ sau 100 kỷ nguyên một lần, đây không phải là một thời gian dài để chờ đợi.
Một phương thức tấn công tương tự gọi là tấn công nảy, Chỉ một phần nhỏ cam kết vốn chủ sở hữu cần phải được kiểm soát. Trong trường hợp này, trình xác thực tấn công sẽ từ chối phiếu bầu một lần nữa. Lần này, thay vì phát hành phiếu bầu để duy trì sự phân chia đồng đều giữa hai fork, họ sử dụng phiếu bầu của mình để biện minh cho các điểm kiểm tra xen kẽ giữa fork A và fork B khi thích hợp. Việc lật giữa hai ngã ba này sẽ dừng lại tính hữu hạn.
3) Các biện pháp phòng thủ trước các đòn tấn công nảy và tấn công cân bằng
Cả tấn công nảy và tấn công cân bằng Dựa vào việc tấn công trình xác thực để trì hoãn bằng chứng của nó cho đến một thời điểm thích hợp nào đó nhằm tạo ra tác động lớn đến mạng. Do đó, cuộc tấn công này chỉ khả thi trong các điều kiện đồng bộ hóa mạng khó xảy ra và kẻ tấn công có quyền kiểm soát rất chi tiết về thời gian gửi tin nhắn thông qua các trình xác nhận thông đồng được phối hợp chặt chẽ. Tuy nhiên, cần phải tắt vectơ tấn công này. Để tránh những tin nhắn đến muộn ảnh hưởng đến sự đồng thuận, trọng lượng của những tin nhắn nhận được muộn có thể được giảm bớt so với những tin nhắn nhận được kịp thời. Đây được gọi là kế hoạch tăng cân của người đề xuất.
Đối với các cuộc tấn công nảy, cách khắc phục là cập nhật thuật toán lựa chọn fork để điểm kiểm tra hợp lý mới nhất chỉ có thể chuyển sang chuỗi thay thế trong 1/3 slot đầu tiên của mỗi chuỗi kỷ nguyên.điểm kiểm tra. Kịch bản này ngăn cản kẻ tấn công lưu phiếu bầu để triển khai sau này. Một biện pháp bảo vệ khác chống lại các cuộc tấn công bỏ phiếu bị trì hoãn này là gán trọng số lớn hơn cho các phiếu bầu đến đúng thời điểm so với các phiếu bầu đến muộn cho mỗi vị trí.
Kết hợp lại, các biện pháp này tạo ra một kịch bản trong đó người đề xuất khối trung thực đưa ra khối của họ rất nhanh sau khi vị trí bắt đầu khối, và sau đó là khoảng 1/3 vị trí ( 4 giây) sau, khối mới này có thể khiến thuật toán lựa chọn ngã ba chuyển sang chuỗi khác. Sau cùng thời hạn, bằng chứng từ những người xác nhận chậm hơn sẽ có trọng số thấp hơn bằng chứng đến sớm hơn. Điều này tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho những người đề xuất và người xác thực nhanh chóng xác định người đứng đầu blockchain và giảm đáng kể khả năng xảy ra các cuộc tấn công nảy sinh và tấn công cân bằng. Về cơ bản, các biện pháp phòng vệ này ngăn chặn các cuộc tấn công dựa trên tính không đồng bộ của các mạng lớn, ngay cả trong các trường hợp trên mà không yêu cầu kiểm soát chi tiết việc xuất bản tin nhắn. Do đó, ở mức độ lớn, nguy cơ xảy ra các kiểu tấn công này đã được giảm thiểu bằng cách sửa đổi thuật toán lựa chọn nhánh nhằm ưu tiên hoạt động nhanh và hạn chế độ trễ.
Điều đáng nói là kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất chỉ có thể chống lại cuộc tấn công "tái tổ chức rẻ tiền", tức là kẻ tấn công cam kết sẽ tập hợp lại một lượng nhỏ vốn chủ sở hữu tấn công. Trên thực tế, trong một kiểu tấn công tái tổ chức trước khác, bản thân kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất có thể bị những người đặt cược lớn hơn đánh lừa. Các tác giả của bài viết mô tả cách kẻ tấn công kiểm soát 7% cổ phần đặt cược đã triển khai một cách chiến lược phiếu bầu của họ để lừa những người xác thực trung thực xây dựng trên fork của họ, tổ chức lại một khối trung thực. Những người xác thực trung thực bỏ phiếu cho fork của đối thủ sẽ bỏ phiếu kịp thời để kẻ tấn công được hưởng lợi từ kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất. Một lần nữa, cuộc tấn công này được thiết kế với điều kiện độ trễ lý tưởng, khó đáp ứng trong thực tế. Nhìn chung, tỷ lệ vốn cam kết do kẻ tấn công kiểm soát càng lớn thì cơ hội tấn công thành công càng lớn. Và lợi ích cam kết lớn hơn cũng đồng nghĩa với việc có nhiều vốn rủi ro hơn và hạn chế kinh tế mạnh mẽ hơn.
4) Các cuộc tấn công cân bằng nâng cao
Các cuộc tấn công nảy và tấn công cân bằng được mô tả ở trên dựa vào độc hại Trình xác thực có quyền kiểm soát rất chi tiết về thời điểm các trình xác thực khác trên mạng nhận được tin nhắn của họ và kiểu tấn công này được giảm thiểu một cách hiệu quả thông qua các kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng mô tả một cuộc tấn công bổ sung không dựa vào việc kiểm soát chi tiết độ trễ mạng. Trong trường hợp này, kẻ tấn công cần sử dụng trình xác thực được đề xuất trong hai vị trí tiếp theo (xác suất điều này xảy ra ở hai vị trí bất kỳ tăng theo số lượng trình xác thực do kẻ tấn công kiểm soát). Một trong những người đề xuất khối đối nghịch đề xuất một khối ở vị trí n, và sau đó người đề xuất khối đối nghịch thứ hai đề xuất một khối xung đột ở vị trí n+1, tạo ra một nhánh. Vì không có người đề xuất khối nào bị nghi ngờ nên không xảy ra hiện tượng gạch chéo. Trong ví dụ này, chúng tôi giả định rằng việc phân nhánh A sẽ có lợi hơn. Kẻ tấn công có thể biết điều này và kẻ tấn công cũng có thể ước tính thời gian cần thiết để một nửa số người xác thực trên mạng gửi bằng chứng...phiếu bầu dành riêng từ vị trí n có thể được giải phóng vào khoảng thời điểm mà một nửa số người người xác nhận đã bỏ phiếu. Đây là những bằng chứng từ khe n hỗ trợ fork B. Do đó, một nửa nhóm xác thực đã bỏ phiếu cho fork A vì họ không biết về các chứng thực bổ sung trên fork B, trong khi nửa còn lại bỏ phiếu cho fork B, có trọng số cao hơn. Các phiếu bầu thù địch bị giữ lại ở n+1 có thể được sử dụng để bù đắp cho bất kỳ sự thiếu hụt nào ở ngã ba B gây ra bởi sự thiếu chính xác về thời điểm cấp giấy chứng nhận giữ lại.
Cuộc tấn công cân bằng này được mô tả dựa trên phiên bản lý tưởng của thuật toán lựa chọn phân nhánh, có nhiều bằng chứng có thể dự đoán được hơn so với thuật toán lựa chọn phân nhánh thực sự được triển khai trong thời gian máy khách đồng thuận Ethereum và thực hiện cuộc tấn công này vào chuỗi đèn hiệu thực sự khó khăn hơn nhiều. Việc phân phối các nút của kẻ tấn công trên cấu trúc liên kết mạng có thể giúp kẻ tấn công khắc phục vấn đề này ở một mức độ nào đó, vì tin nhắn của chúng lan truyền khắp mạng nhanh hơn các tin nhắn bắt nguồn từ một vị trí cấu trúc liên kết.
Ai đó cũng đề xuất một cuộc tấn công cân bằng nhắm mục tiêu cụ thể vào các quy tắc LMD. Bất chấp kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất, cuộc tấn công này vẫn được coi là khả thi. Kẻ tấn công tạo ra hai chuỗi cạnh tranh bằng cách che khuất các đề xuất khối của chúng và truyền bá từng khối đến khoảng một nửa mạng, từ đó tạo ra sự cân bằng gần đúng giữa các nhánh. Sau đó, những người xác thực thông đồng sẽ bỏ phiếu một cách mơ hồ để một nửa mạng nhận được phiếu bầu của họ cho fork A trước, trong khi nửa còn lại nhận được phiếu bầu của họ cho fork B trước. Vì quy tắc LMD loại bỏ bằng chứng thứ hai và chỉ giữ lại bằng chứng đầu tiên cho mỗi người xác nhận, một nửa mạng sẽ chỉ nhìn thấy phiếu bầu của A và không có phiếu bầu nào của B, còn nửa mạng còn lại sẽ nhìn thấy phiếu bầu của B và không có phiếu bầu nào của A. Các tác giả của bài báo mô tả cách các quy tắc LMD mang lại cho đối thủ đang tấn công "sức mạnh phi thường" để thực hiện một cuộc tấn công cân bằng.
Vectơ tấn công LMD này đã bị đóng bằng cách cập nhật thuật toán lựa chọn ngã ba để loại bỏ hoàn toàn các trình xác thực mơ hồ khỏi việc xem xét lựa chọn ngã ba. Những trình xác nhận không rõ ràng cũng có thể bị giảm tác động trong tương lai thông qua các thuật toán lựa chọn nhánh. Điều này ngăn chặn các cuộc tấn công cân bằng được đề cập ở trên trong khi vẫn có khả năng phục hồi trước các cuộc tấn công tuyết lở.
5) Các cuộc tấn công tuyết lở
Một bài báo từ tháng 3 năm 2022 Một loại tấn công khác gọi là tấn công tuyết lở được mô tả. Các tác giả của bài báo này tin rằng các kế hoạch tăng trọng lượng của người đề xuất không thể bảo vệ khỏi một số biến thể nhất định của các cuộc tấn công tuyết lở. Tuy nhiên, các tác giả của bài báo cũng chỉ trình bày một cuộc tấn công vào một phiên bản lý tưởng hóa cao của thuật toán lựa chọn nhánh của Ethereum (họ đã sử dụng GHOST mà không có LMD).
Để khởi động một cuộc tấn công tuyết lở, kẻ tấn công cần kiểm soát nhiều người đề xuất chặn liên tiếp. Trong mỗi vị trí đề xuất khối, kẻ tấn công giữ lại các khối của họ, thu thập chúng cho đến khi chuỗi trung thực đạt đến trọng số cây con bằng với khối bị giữ lại. Kẻ tấn công sau đó sẽ giải phóng các khối bị giữ lại, cho phép chúng gây ra sự hỗn loạn tối đa. Điều này có nghĩa là, ví dụ, đối với 6 khối bị giữ lại, khối trung thực đầu tiên n cạnh tranh với khối đối thủ n để tạo ra một nhánh và sau đó tất cả 5 khối đối thủ còn lại cạnh tranh với khối trung thực ở n+1 cạnh tranh. Điều này có nghĩa là các nhánh thiết lập các khối đối nghịch n và n+1 hiện thu hút được bằng chứng trung thực, vì trọng số của chuỗi trung thực hiện bằng trọng lượng của chuỗi đối thủ. Điều này hiện có thể được lặp lại đối với các khối bị giữ lại còn lại, cho phép kẻ tấn công ngăn chặn những người xác thực trung thực đi theo người đứng đầu trung thực của chuỗi cho đến khi kẻ tấn công hết các khối không rõ ràng. Nếu kẻ tấn công có nhiều cơ hội hơn để đề xuất các khối trong một cuộc tấn công, chúng có thể sử dụng các khối đó để mở rộng quy mô cuộc tấn công sao cho càng có nhiều người xác thực tham gia vào cuộc tấn công thông đồng thì cuộc tấn công càng kéo dài và có thể thêm nhiều khối trung thực hơn vào quy tắc chuẩn. xích.
Phần LMD của thuật toán lựa chọn nhánh LMD-GHOST giúp giảm thiểu các cuộc tấn công tuyết lở. LMD có nghĩa là "trình điều khiển thông báo cuối cùng", đề cập đến thông tin được lưu bởi mỗi trình xác thực. Một bảng chứa tin nhắn mới nhất nhận được từ những người xác nhận khác. Trường này sẽ chỉ được cập nhật nếu thư mới đến từ một vị trí mới hơn vị trí đã tồn tại trong bảng trình xác thực cụ thể. Trong thực tế, điều này có nghĩa là trong mỗi khe, tin nhắn đầu tiên nhận được là tin nhắn mà nó chấp nhận và mọi tin nhắn bổ sung đều có thể bị bỏ qua. Nói cách khác, ứng dụng khách đồng thuận sử dụng tin nhắn đến đầu tiên từ mỗi trình xác thực và các tin nhắn xung đột sẽ bị loại bỏ để ngăn chặn các cuộc tấn công tuyết lở.
6) Độ trễ cuối cùng
Mô tả đầu tiên về việc tái tổ chức khối đơn với chi phí thấp tương tự tấn công Bài báo cũng mô tả một cuộc tấn công trì hoãn cuối cùng (còn được gọi là "thất bại về sự sống") dựa vào việc kẻ tấn công là người đề xuất khối của khối ranh giới kỷ nguyên. Điều này rất quan trọng vì các khối ranh giới kỷ nguyên này trở thành điểm kiểm tra mà Casper FFG sử dụng để hoàn thiện các phần khác nhau của chuỗi. Kẻ tấn công chỉ cần giữ lại khối của họ cho đến khi có đủ người xác thực trung thực sử dụng FFG của họ để bỏ phiếu cho khối ranh giới kỷ nguyên trước đó làm mục tiêu cuối cùng hiện tại. Sau đó, họ giải phóng các khối bị giữ lại và chứng nhận các khối của riêng họ, đồng thời những người xác thực trung thực còn lại cũng làm như vậy, tạo ra các nhánh với các điểm kiểm tra mục tiêu khác nhau. Nếu họ chọn thời điểm vừa phải, họ sẽ ngăn cản tính hữu hạn vì sẽ không có 2/3 đại đa số để chứng nhận một trong hai fork. Tỷ lệ cổ phần mà kẻ tấn công kiểm soát càng nhỏ thì thời gian cần phải chính xác hơn, bởi vì kẻ tấn công trực tiếp kiểm soát càng ít bằng chứng thì khả năng kẻ tấn công kiểm soát các trình xác nhận đề xuất một khối ranh giới kỷ nguyên nhất định càng thấp.
7) Lưu ý về tấn công tầm xa
Ngoài ra còn có một loại tấn công cụ thể là An tấn công trên các chuỗi khối Proof-of-Stake (PoS) bao gồm những người xác thực tham gia vào khối gốc duy trì một nhánh riêng biệt của chuỗi khối cùng với chuỗi khối trung thực, cuối cùng thuyết phục được những người xác thực trung thực phân nhánh chuỗi khối vào một thời điểm nào đó trong tương lai. thời điểm thích hợp. Kiểu tấn công này không thể thực hiện được trên chuỗi đèn hiệu vì "tiện ích cuối cùng" đảm bảo rằng tất cả người xác nhận thường xuyên đồng ý về trạng thái của chuỗi trung thực ("điểm kiểm tra"). Cơ chế đơn giản này giúp loại bỏ mối lo ngại về những kẻ tấn công tầm xa vì khách hàng Ethereum đơn giản là không sắp xếp lại các khối cuối cùng. Các nút mới tham gia mạng được xây dựng bằng cách tìm hàm băm đáng tin cậy ở trạng thái gần đây nhất (được gọi là điểm kiểm tra tính chủ quan yếu) và sử dụng nó làm khối giả. Điều này sẽ tạo ra một "cổng tin cậy" cho nút mới vào mạng trước khi nút đó có thể bắt đầu xác thực thông tin cho chính nó. Tuy nhiên, sự tin cậy cần có để thu thập điểm kiểm tra từ các đồng nghiệp hoặc người khám phá khối hoặc nơi khác không làm tăng sự tin cậy tiềm ẩn trong nhóm phát triển khách hàng, do đó tính chủ quan là "yếu". Bởi vì, theo định nghĩa, các điểm kiểm tra được chia sẻ bởi tất cả các nút trên mạng, nên các điểm kiểm tra không trung thực là một triệu chứng của sự thất bại trong sự đồng thuận, tại thời điểm đó, dù thế nào đi nữa, sự phối hợp xã hội ngoài nhóm cũng phải đảm nhận để cứu những người xác thực trung thực.
Tất cả điều này cho thấy rằng rất khó để tấn công thành công chuỗi đèn hiệu với một lượng nhỏ cổ phần đặt cược. Một cuộc tấn công khả thi được mô tả ở đây yêu cầu một thuật toán lựa chọn nhánh lý tưởng, cũng như các điều kiện mạng cực kỳ khó xảy ra hoặc vectơ tấn công đã bị đóng bằng một bản vá tương đối nhỏ đối với phần mềm máy khách. Tất nhiên, chúng tôi không thể loại trừ khả năng các lỗ hổng zero-day tồn tại ngoài tự nhiên, nhưng nó chứng tỏ khả năng kỹ thuật cực kỳ cao, kiến thức về cơ chế đồng thuận và sự may mắn mà một số ít kẻ tấn công đặt cược cần có để thực hiện thành công. tấn công. Từ quan điểm của kẻ tấn công, lựa chọn tốt nhất của chúng có thể là tích lũy càng nhiều ETH đặt cọc càng tốt.
8) Từ chối dịch vụ
Cơ chế PoS của Ethereum đã phát triển từ việc Tất cả các trình xác thực chọn một tập trung trình xác thực đóng vai trò là người đề xuất khối trong mỗi vị trí. Điều này có thể được tính toán bằng cách sử dụng hàm công khai và đối thủ có thể xác định được người đề xuất khối tiếp theo trước đề xuất khối của họ một chút. Sau đó, kẻ tấn công có thể chặn những người đề xuất spam để ngăn họ trao đổi thông tin với đồng nghiệp của mình. Đối với phần còn lại của mạng, người đề xuất khối dường như ngoại tuyến và vị trí sẽ trống. Đây có thể là một hình thức kiểm duyệt đối với những người xác thực cụ thể để ngăn họ thêm thông tin vào blockchain. Chi phí của kẻ tấn công phụ thuộc vào băng thông của người xác thực, có nghĩa là việc thực hiện một cuộc tấn công từ chối dịch vụ vào một nhà đặt cọc tại nhà sẽ rẻ hơn nhiều so với một chuyên gia sử dụng phần cứng cấp công nghiệp và kết nối Internet, khiến những người nghiệp dư dễ bị kiểm duyệt hơn. Có một số cách giải quyết cho vấn đề này, nhưng những giải pháp này cũng có lợi cho những người xác nhận chuyên nghiệp hơn là những người đặt cược tại nhà. Ví dụ: chạy nhiều nút và tách việc xây dựng khối khỏi giao tiếp mạng có thể cung cấp một lớp bảo vệ bổ sung vì nhận dạng nút và nhận dạng trình xác thực được tách riêng. Người vận hành nút có thể chuyển đổi danh tính hoặc lấy lại danh tính trong một khoảng thời gian ngắn để tránh các cuộc tấn công từ chối dịch vụ. Về lâu dài, việc triển khai một cuộc bầu cử lãnh đạo bí mật duy nhất (SSLE) hoặc một kế hoạch bầu cử lãnh đạo bí mật không phải duy nhất có thể giảm thiểu hiệu quả hơn vấn đề kiểm duyệt người xác thực, vì chỉ người đề xuất chặn mới biết rằng họ đã được chọn và lựa chọn của họ sẽ không được biết trước. Tất cả những người xác thực gửi cam kết của họ về bí mật vào một nhóm được xáo trộn nhiều lần. Sau đó, một cam kết ngẫu nhiên sẽ được bầu chọn công khai và chỉ người xác nhận được chọn mới biết về cam kết đó vì kết nối đã bị xáo trộn. Công việc này vẫn chưa được thực hiện, nhưng nó là một lĩnh vực nghiên cứu và phát triển tích cực.
Tỷ lệ vốn cầm cố do bên xác minh kiểm soát lớn hơn hoặc bằng 33%
ETH đặt cọc sẽ được Kiểm soát an toàn hơn khi được phân tán cho nhiều người hơn là tập trung trong tay một số ít. Điều này là do một người kiểm soát càng nhiều cổ phần thì tác động của họ đến sự đồng thuận Ethereum càng lớn. Tất cả các cuộc tấn công được đề cập trong bài viết này có nhiều khả năng thành công hơn khi kẻ tấn công có đủ tiền đặt cọc và có thể chọn nhiều người xác thực hơn để đề xuất các khối trong mỗi vị trí. Do đó, mục tiêu của trình xác thực độc hại có thể là kiểm soát càng nhiều ETH được đặt cược càng tốt.
33% ETH đặt cọc là điểm chuẩn cho những kẻ tấn công, nếu chúng kiểm soát nhiều hơn số ETH này, chúng có khả năng ngăn chặn chuỗi beacon hoàn tất mà không có sự kiểm soát chi tiết Hoạt động của người khác người xác nhận. Họ có thể đơn giản biến mất cùng nhau. Điều này là do để chuỗi beacon được hoàn thiện, 2/3 số ETH đặt cược phải có sẵn để chứng minh các cặp điểm kiểm tra. Nếu 1/3 số ETH đặt cược trở lên đã được chứng minh một cách độc hại hoặc không chứng minh được thì phần lớn 2/3 sẽ không thể thực hiện được. Biện pháp bảo vệ chống lại điều này là cơ chế rò rỉ không hoạt động của chuỗi đèn hiệu, một biện pháp an toàn khẩn cấp được kích hoạt sau khi chuỗi đèn hiệu không hoàn tất trong 4 kỷ nguyên. Rò rỉ không hoạt động xác định những người xác nhận không chứng minh được hoặc chứng minh trái ngược với đa số. ETH được đặt cược thuộc sở hữu của những người xác thực không có bằng chứng này sẽ dần dần cạn kiệt cho đến khi cuối cùng chúng chiếm ít hơn 1/3 tổng số, để chuỗi khối có thể được hoàn thiện lại.
Mục đích của cơ chế rò rỉ không hoạt động là cho phép chuỗi beacon được hoàn thiện lại và kẻ tấn công cũng sẽ mất một phần ETH đã cam kết. Giả sử không có cuộc tấn công nào có thể chém được và trình xác thực tấn công không chứng minh được, điểm không hoạt động của họ sẽ được cập nhật, cho phần còn lại của mạng biết rằng trình xác thực sẽ bị phạt mỗi kỷ nguyên cho đến khi điểm không hoạt động của họ trở về 0. Khi cơ chế rò rỉ không hoạt động được kích hoạt, điểm của trình xác thực không hoạt động sẽ tăng thêm 4 và điểm của trình xác thực đang hoạt động giảm đi 1 sau mỗi kỷ nguyên. Sau khi cơ chế rò rỉ không hoạt động bị vô hiệu hóa (và chuỗi báo hiệu được hoàn thiện lại), điểm không hoạt động của tất cả các trình xác thực đang hoạt động sẽ bị giảm. Việc này sẽ mất nhiều thời gian hơn đối với những trình xác thực không hoạt động trong thời gian dài hơn vì chúng có nhiều điểm không hoạt động hơn cần ghi. Không hoạt động liên tục sẽ tiêu thụ điểm không hoạt động chậm hơn. Đối với trình xác thực đã ngoại tuyến trong 100 kỷ nguyên, điểm không hoạt động của nó sẽ đạt khoảng 400 và mức phạt được tính như sau:
Điểm không hoạt động * trình xác thực số dư/(thiên vị điểm không hoạt động x thương số phạt không hoạt động)
inactivity_score *
validator_balance/(inactivity_score_bias x inactivity_penalty_quotient )
Trong đó độ lệch của điểm không hoạt động là con số làm tăng điểm của người xác thực trong mỗi kỷ nguyên và thương số phạt do không hoạt động là con số làm giảm số dư của người xác thực không có bằng chứng xuống giá trị ban đầu là khoảng 60% Thời gian bình phương, được đặt thành khoảng 37,5 ngày. Điều này có nghĩa là kẻ tấn công ngăn chặn tính hữu hạn bằng cách không chứng thực càng lâu thì cổ phần của họ càng bị đốt cháy. Nâng cấp Ethereum trình bày biểu đồ ước tính mức giảm số dư của trình xác thực trong và sau một hình phạt tiêu cực ngắn (100 kỷ nguyên, khoảng 13,5 giờ) đối với trình xác thực luôn ngoại tuyến. Sau 135 kỷ nguyên, số dư của người xác nhận đã giảm từ 32 ETH xuống 31,996 ETH, mất 0,004 ETH. Để kẻ tấn công kiểm soát 33% số tiền đặt cược ETH, chúng sẽ phải chạy khoảng 144.000 trình xác thực, mỗi trình nắm giữ ít nhất 32 ETH. Điều này có nghĩa là cuộc tấn công của họ nhằm trì hoãn tính cuối cùng của chuỗi beacon sẽ tiêu tốn ít nhất 0,004 x 144000 = 576 ETH. Theo giá thị trường hiện tại, số tiền này tương đương khoảng 1,09 triệu USD. Việc trì hoãn việc hoàn thiện Chuỗi Beacon nửa ngày với chi phí gần 1 triệu USD sẽ có ít tác động lâu dài đến chính Chuỗi Beacon. (Ghi chú của người dịch: Các con số trong văn bản gốc đã được sửa đổi ở đây)
Tất nhiên, hình phạt tiêu cực kéo dài sẽ đắt hơn. hình phạt sẽ cao gấp đôi Tốc độ tăng theo sức mạnh cho đến khi chuỗi đèn hiệu bắt đầu hoàn thiện trở lại. Chi phí chính xác mà kẻ tấn công phải trả khi thực hiện cuộc tấn công trì hoãn cuối cùng phụ thuộc vào số dư ban đầu của chúng, thời gian chúng ngoại tuyến và mất bao lâu để lấy lại được số dư cuối cùng. Tuy nhiên, điểm mấu chốt là việc 33% trình xác thực tiếp tục không hoạt động là cực kỳ tốn kém ngay cả khi trình xác nhận không bị cắt giảm.
Giả sử mạng Ethereum không đồng bộ (tức là có độ trễ giữa các tin nhắn được gửi và nhận), kẻ tấn công kiểm soát 34% tổng số cổ phần đặt cược có thể kích hoạt xác nhận kép Tấn công tình dục (cuối cùng kép). Điều này là do kẻ tấn công có thể lập lờ khi được chọn làm nhà sản xuất khối và sau đó bỏ phiếu kép cho tất cả những người xác nhận theo ý của họ. Điều này tạo ra tình huống trong đó các chuỗi khối phân nhánh, mỗi phân nhánh được hỗ trợ bởi 34% số phiếu bầu ETH đặt cược. Mỗi fork chỉ yêu cầu 50% số người xác thực còn lại bỏ phiếu ủng hộ cả hai fork, do đó nhận được sự ủng hộ của đa số, trong trường hợp đó cả hai chuỗi đều có thể được hoàn thiện (vì 34% người xác thực của kẻ tấn công + Một nửa còn lại của 66% = 67% mỗi fork) . Mỗi khối cạnh tranh phải được nhận bởi khoảng 50% số người xác thực trung thực, vì vậy cuộc tấn công này chỉ khả thi nếu kẻ tấn công có thể kiểm soát được thời gian tin nhắn lan truyền trên mạng, sao cho chúng có thể khớp với một nửa số người xác nhận trung thực. được đẩy lên mỗi chuỗi. Đây cũng là lý do tại sao cuộc tấn công này yêu cầu mạng không đồng bộ - nếu tất cả các nút nhận được tin nhắn ngay lập tức, chúng sẽ biết cả hai khối ngay lập tức và xử lý sự mơ hồ bằng cách từ chối khối nhận được trước đó. Kẻ tấn công sẽ phải phá hủy toàn bộ cổ phần của họ (34% trong số 14 triệu ETH đặt cược ngày nay) để đạt được cuộc tấn công cuối cùng kép này vì 34% người xác thực của họ sẽ bỏ phiếu kép đồng thời, đây là một cuộc tấn công có thể chém được với hình phạt tương quan tối đa. Cái giá phải trả để chống lại cuộc tấn công này là cái giá rất lớn khi phá hủy 34% tổng số ETH đặt cược.
Việc phục hồi sau cuộc tấn công này đòi hỏi sự phối hợp ngoài luồng của cộng đồng Ethereum và sự đồng ý tuân theo một nhánh và bỏ qua nhánh kia. Có những vấn đề phức tạp liên quan đến loại hỗ trợ xã hội này mà chúng ta sẽ thảo luận sau.
Tỷ lệ vốn cầm cố do kẻ tấn công kiểm soát là khoảng 50%
Về mặt lý thuyết, trong a Nếu trình xác thực độc hại kiểm soát 50% số ETH đặt cược, anh ta có thể chia chuỗi khối Ethereum thành hai nhánh có kích thước bằng nhau. Tương tự như cuộc tấn công cân bằng được mô tả trước đây, kẻ tấn công chỉ có thể sử dụng một trong các trình xác thực của chúng bằng cách đề xuất hai khối cho cùng một vị trí. Sau đó, thay vì thao túng một nửa mạng bằng cách truyền tin nhắn một cách cẩn thận, kẻ tấn công có thể chỉ cần sử dụng tất cả 50% cổ phần đặt cược của họ để bỏ phiếu chống lại nhóm trình xác thực trung thực, do đó duy trì cả hai nhánh và ngăn chặn tính hữu hạn. Sau bốn kỷ nguyên, cơ chế rò rỉ không hoạt động sẽ kích hoạt trên cả hai nhánh, vì mỗi nhánh sẽ thấy một nửa số người xác thực của nó không thể chứng thực. Mỗi fork rò rỉ nửa còn lại của cổ phần của bộ trình xác nhận, cuối cùng dẫn đến việc cả hai chuỗi đều kết thúc với các trình xác nhận khác nhau đại diện cho 2/3 siêu đa số. Tại thời điểm này, lựa chọn duy nhất là dựa vào sự phục hồi của cộng đồng mà chúng ta sẽ đề cập sau. Tuy nhiên, do có sự khác biệt về số lượng trình xác thực trung thực, độ trễ mạng, v.v., có vẻ như một nhóm trình xác thực thù địch sẽ luôn kiểm soát chính xác 50% tổng số cổ phần, nhưng có lẽ có một cách mà kẻ tấn công có thể khai thác nhiều hơn một chút hơn 50% tổng số cổ phần. % cổ phần, tự động điều chỉnh tỷ lệ biểu quyết trong mỗi vị trí để duy trì sự cân bằng hoàn hảo giữa hai nhánh. Mặc dù nguy cơ xảy ra một cuộc tấn công thành công chắc chắn sẽ tăng lên theo tỷ lệ ETH được đặt cược mà kẻ tấn công nắm giữ, nhưng vectơ tấn công liên quan đến 50% cổ phần dường như khó có thể được khai thác thành công do chi phí rất lớn để phát động một cuộc tấn công như vậy. tỷ lệ thành công thấp hơn, nó dường như là một yếu tố cản trở mạnh mẽ đối với những kẻ tấn công có lý trí.
Khi kẻ tấn công kiểm soát hơn 51% vốn chủ sở hữu đã cam kết, hắn có thể kiểm soát thuật toán lựa chọn fork. Trong trường hợp này, kẻ tấn công có thể đảm bảo đa số phiếu bầu, cho chúng đủ quyền kiểm soát để thực hiện việc tổ chức lại trong thời gian ngắn mà không cần phải lừa những khách hàng trung thực. Kiểm soát 51% cổ phần không cho phép kẻ tấn công thay đổi lịch sử, nhưng chúng có khả năng tác động đến tương lai bằng cách áp dụng đa số phiếu cho một fork có lợi cho chúng hoặc bằng cách tổ chức lại các khối. Những người xác thực trung thực sẽ làm theo vì thuật toán lựa chọn nhánh của họ cũng sẽ coi chuỗi ưa thích của kẻ tấn công là chuỗi nặng nhất, do đó chuỗi tấn công đó có thể được hoàn thiện. Điều này cho phép kẻ tấn công kiểm duyệt một số giao dịch nhất định, thực hiện sắp xếp lại trong phạm vi ngắn và trích xuất MEV tối đa bằng cách sắp xếp lại các khối có lợi cho chúng. Giống như chuỗi Proof of Work (PoW), các cuộc tấn công 51% rất có vấn đề. Cách bảo vệ chống lại vấn đề này là do chi phí đặt cược đa số rất lớn (hiện chỉ dưới 19 tỷ USD), những kẻ tấn công phải đối mặt với rủi ro rất lớn là tầng lớp xã hội có thể bước vào và áp dụng một fork thiểu số trung thực, khiến cuộc tấn công khiến lợi ích cam kết của nhà đầu tư bị mất giá đáng kể.
Kẻ tấn công kiểm soát tỷ lệ vốn cầm cố lớn hơn hoặc bằng 66%
Kẻ tấn công kiểm soát 66% hoặc nhiều hơn số vốn đã cam kết Kẻ tấn công ETH có thể xác định chuỗi ưa thích của mình mà không cần buộc bất kỳ người xác nhận trung thực nào. Những kẻ tấn công có thể chỉ cần bỏ phiếu cho fork ưa thích của họ và sau đó hoàn tất nó, đơn giản vì họ có thể bỏ phiếu với đa số không trung thực. Với tư cách là đại đa số người đặt cược, kẻ tấn công sẽ luôn kiểm soát nội dung của khối cuối cùng. Anh ta có quyền chi tiêu, khôi phục và chi tiêu lại. Anh ta cũng có thể xem xét một số giao dịch nhất định và tổ chức lại blockchain theo ý muốn. Bằng cách mua thêm ETH để kiểm soát 66% tỷ lệ đặt cược thay vì 51%, kẻ tấn công mua được khả năng tổ chức lại và hoàn tất các lần đảo ngược sau thực tế (tức là thay đổi quá khứ và kiểm soát tương lai) một cách hiệu quả. Chi phí hiện tại để kiểm soát 66% ETH đặt cược là khoảng 25 tỷ USD và biện pháp bảo vệ duy nhất ở đây là quay trở lại tầng xã hội để điều phối việc áp dụng các fork thay thế. Trong phần tiếp theo chúng ta khám phá điều này chi tiết hơn.
Lớp 0: Tuyến phòng thủ cuối cùng
Khi lớp bảo vệ mã hóa của blockchain bị vi phạm, và điều gì sẽ xảy ra khi kẻ tấn công có thể hoàn thiện một blockchain không trung thực?
Tình huống này có thể phát sinh theo một số cách, rõ ràng nhất là khi kẻ tấn công kiểm soát phần lớn cổ phần đặt cược và có thể chỉ cần bỏ phiếu hoặc bằng chứng bổ sung từ hơn 51 % người xác thực trung thực cần hoàn thành. Với quyền kiểm soát 34% số ETH đặt cược và một số quyền kiểm soát đối với việc nhắn tin trên mạng, kẻ tấn công đã có thể hoàn tất cả hai nhánh. Trong một số trường hợp, chuỗi tái hợp có thể được hoàn thiện do cơ chế rò rỉ không hoạt động. Nếu kẻ tấn công thành công trong việc chia bộ trình xác thực thành hai nhánh, cơ chế rò rỉ không hoạt động sẽ được kích hoạt trên cả hai nhánh và câu hỏi đặt ra là, trình xác thực trung thực hay không trung thực nào sẽ lấy lại được Finality đầu tiên? Nếu trình xác thực trung thực hoàn thiện trước, thì chuỗi trung thực sẽ trở thành chuỗi chuẩn, thuật toán lựa chọn nhánh cho tất cả khách hàng trên mạng chấp nhận phần cuối cùng của chuỗi và Ethereum trở lại dưới sự kiểm soát của những người chơi trung thực. Nhưng nếu những người xác thực không trung thực cố gắng hoàn thiện blockchain, cộng đồng Ethereum sẽ rơi vào tình thế rất khó khăn. Chuỗi kinh điển sẽ chứa những phần không trung thực trong lịch sử của nó và những người xác thực trung thực cuối cùng sẽ bị trừng phạt.
Kịch bản thứ ba, ít có khả năng xảy ra hơn là sự phân chia mạng vĩnh viễn, trong đó những người xác thực trên một nhánh này bằng cách nào đó không biết rằng những người xác thực trên nhánh kia là Đối tác. Điều này tạo ra hai chuỗi phân nhánh được xác định độc lập, mỗi chuỗi làm rò rỉ cổ phần đặt cược của một bộ trình xác nhận khác. Hai chuỗi sau đó sẽ không bao giờ quay lại với nhau vì chúng sẽ có các điểm kiểm tra cuối cùng khác nhau. Một lỗ hổng (chứ không phải một cuộc tấn công) từ một khách hàng thống trị cũng có thể dẫn đến một chuỗi bị hỏng nhưng đã hoàn thiện. Khi nói đến lớp thực thi của Ethereum, ứng dụng khách go-ethereum (Geth) chiếm ưu thế, với hơn 85% nút chạy nó. Xét về lớp đồng thuận, client Prysm hiện đang chiếm vị trí thống lĩnh, sau khi tiếp tục hoạt động cộng đồng, tỷ lệ của nó giảm xuống còn khoảng 50%. Các lỗ hổng trong ứng dụng khách thực thi khách hàng tiềm năng hoặc ứng dụng khách đồng thuận có thể khiến quá trình hoàn thiện bị tạm dừng hoặc khiến dữ liệu cuối cùng không chính xác. Trên mạng thử nghiệm Kiln, một lỗ hổng trong Prysm đã ảnh hưởng đến việc sản xuất khối, điều này không thành vấn đề vì các nút có phần chia sẻ gần như bằng nhau giữa bốn máy khách khác nhau, nhưng nếu nó ở trên mạng chính thì có hơn 66% máy khách sẽ gặp phải lỗi tương tự. Do đó, sẽ có một số con đường dẫn đến một chuỗi các quyết toán không trung thực, mặc dù xác suất của chúng là rất thấp. Tất cả đều yêu cầu một khoản đầu tư lớn vào việc đặt cược ETH hoặc các hoạt động rất phức tạp trên bộ xác thực và cho đến nay chỉ được chứng minh là khả thi trong điều kiện lý tưởng và các cuộc tấn công này đã được giảm thiểu thông qua các bản cập nhật phần mềm. Tuy nhiên, chúng ta không thể loại trừ khả năng giải pháp cuối cùng là dựa vào tầng xã hội (lớp 0).
Một trong những lợi thế của cơ chế đồng thuận PoS của Ethereum là cộng đồng có thể sử dụng nhiều chiến lược phòng thủ khi đối mặt với những kẻ tấn công. Phản hồi tối thiểu có thể là buộc trình xác thực của kẻ tấn công rời khỏi mạng mà không có bất kỳ hình phạt bổ sung nào. Để vào lại mạng, kẻ tấn công phải tham gia hàng đợi kích hoạt để đảm bảo rằng bộ trình xác thực tăng dần. Ví dụ: việc thêm đủ trình xác thực để tăng gấp đôi số lượng ETH đặt cọc mất khoảng 200 ngày, cho phép các trình xác thực trung thực có 200 ngày để phản ứng trước khi kẻ tấn công có thể thực hiện một cuộc tấn công 51% khác. Tất nhiên, cộng đồng cũng có thể quyết định trừng phạt kẻ tấn công nghiêm khắc hơn, chẳng hạn như bằng cách hủy phần thưởng trước đây hoặc đốt một phần vốn đặt cược của kẻ tấn công (lên tới 100%).
Bất kể các hình phạt áp dụng cho những kẻ tấn công, cộng đồng cũng phải quyết định chung về các chuỗi khối không trung thực (mặc dù các nhánh được mã hóa vào ứng dụng khách Ethereum Liệu chuỗi khối có được thuật toán lựa chọn ưa chuộng hay không ) thực sự không hợp lệ và cộng đồng phải được xây dựng trên một chuỗi thay thế trung thực. Những người xác nhận trung thực có thể đồng ý xây dựng trên một nhánh Ethereum được cộng đồng phê duyệt, ví dụ: chuỗi chuẩn có thể đã được phân nhánh trước khi cuộc tấn công bắt đầu hoặc các trình xác thực của kẻ tấn công đã bị buộc xóa. Những người xác thực trung thực sẽ được khuyến khích xây dựng trên chuỗi phân nhánh này, đồng thời các sàn giao dịch và ứng dụng được xây dựng trên Ethereum có thể thích nằm trên chuỗi trung thực hơn và theo dõi những người xác thực trung thực vào chuỗi khối trung thực. Tuy nhiên, đây sẽ là một thách thức quản trị cực kỳ lộn xộn. Một số người dùng và người xác thực chắc chắn sẽ mất tiền khi chuyển trở lại chuỗi trung thực và các giao dịch chặn được xác minh sau cuộc tấn công có thể bị khôi phục, làm gián đoạn lớp ứng dụng, điều này ảnh hưởng hoàn toàn đến những người dùng có xu hướng tin rằng "mã là luật". Ngoài ra, một số người dùng, thậm chí có thể là người dùng tổ chức, những người được hưởng lợi từ các chuỗi khối không trung thực thông qua các phương tiện khôn ngoan hoặc tình cờ, có thể phản đối fork để bảo vệ lợi ích của họ. Đã có lời kêu gọi cộng đồng tiến hành diễn tập ứng phó với các cuộc tấn công đặt cược trên 51% để có thể nhanh chóng triển khai các biện pháp giảm thiểu phối hợp hợp lý. Vitalik có một số cuộc thảo luận hữu ích trên ethresear.ch cũng như trên Twitter.
Quản trị vốn đã là một chủ đề phức tạp và đối với cộng đồng Ethereum, phản ứng khẩn cấp lớp 0 đối với chuỗi cuối cùng không trung thực chắc chắn sẽ là một thách thức, nhưng điều này đã xảy ra hai lần trong lịch sử của Ethereum. Cuối cùng, ngay cả khi chúng ta có một kho công nghệ tuyệt vời như vậy, nếu điều tồi tệ nhất xảy ra, những người chơi trong cộng đồng sẽ phải phối hợp tìm ra lối thoát.
Tóm tắt
Bài viết này khám phá một số cách mà những kẻ tấn công có thể tấn công chuỗi beacon sau khi Ethereum được sáp nhập vào cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS). Nhìn chung, kẻ tấn công kiểm soát càng nhiều tỷ lệ ETH đặt cược thì cơ hội tấn công thành công càng cao vì cổ phần của họ có thể được chuyển đổi thành quyền biểu quyết có thể được sử dụng để tác động đến nội dung của các khối trong tương lai. Khi tỷ lệ ETH cầm cố do kẻ tấn công kiểm soát tăng lên thì sức công phá mà nó có thể đạt được càng lớn:
1.33%: quyết định cuối cùng bị trì hoãn
2.34%: dẫn đến quyết định cuối cùng kép
3.51%: Rà soát, kiểm soát tương lai của blockchain
4.66%: Rà soát, kiểm soát quá khứ và tương lai của blockchain
Ngoài ra còn có các cuộc tấn công phức tạp hơn chỉ yêu cầu kiểm soát một lượng nhỏ ETH được đặt cược, nhưng những cuộc tấn công này yêu cầu kẻ tấn công phải kiểm soát chi tiết thời gian gửi tin nhắn để đưa ra lợi ích cho nhóm trình xác thực trung thực.
Nhìn chung, bất chấp các vectơ tấn công tiềm ẩn này, rủi ro của chuỗi beacon là rất thấp, thậm chí còn thấp hơn chuỗi bằng chứng công việc tương đương. Điều này là do kẻ tấn công sẽ cần phải mạo hiểm chi phí đặt cược ETH khổng lồ để áp đảo những người xác thực trung thực có quyền biểu quyết. Lớp khuyến khích "củ cà rốt và cây gậy" tích hợp ngăn chặn hầu hết các hành vi nguy hiểm, đặc biệt là từ những kẻ tấn công đặt cược thấp. Các cuộc tấn công nảy và cân bằng tinh vi hơn cũng khó có thể thành công, vì điều kiện mạng trong thế giới thực gây khó khăn cho việc đạt được quyền kiểm soát chi tiết đối với việc nhắn tin cho một tập hợp con các trình xác thực cụ thể và các nhóm khách hàng đã nhanh chóng tắt các mạng đã biết bằng các bản vá đơn giản. các vectơ tấn công, tấn công cân bằng và tấn công tuyết lở.
Và các cuộc tấn công 34%, 51% hoặc 66% có thể cần sự phối hợp của cộng đồng để giải quyết. Mặc dù điều này có thể gây tổn hại cho cộng đồng, nhưng khả năng phản hồi ngoài phạm vi của cộng đồng là một yếu tố cản trở mạnh mẽ đối với những kẻ tấn công. Lớp xã hội Ethereum là điểm tựa cuối cùng và một cuộc tấn công thành công về mặt kỹ thuật vẫn có thể bị ngăn chặn bởi một cộng đồng đồng ý áp dụng một fork trung thực. Cuối cùng, sẽ có một cuộc chạy đua giữa những kẻ tấn công và cộng đồng Ethereum và nếu nó diễn ra đủ nhanh, 25 tỷ USD chi cho cuộc tấn công 66% có thể bị xóa sổ bởi một cuộc tấn công phối hợp xã hội thành công.
Khả năng kiếm được lợi nhuận của kẻ tấn công sẽ đủ thấp để đóng vai trò là biện pháp ngăn chặn hiệu quả. Đây là lý do tại sao việc duy trì một tầng xã hội gắn kết với các giá trị phù hợp lại rất quan trọng đối với việc đầu tư tiền điện tử.
Lưu ý của người dịch: Tính đến thời điểm hiện tại, số lượng đồng ether được cam kết trên toàn bộ mạng Ethereum là khoảng 14 triệu ETH và số lượng đồng ether được cam kết thông qua Lido đã đạt 4,28 triệu ETH, chiếm khoảng 30,5% tỷ lệ cầm cố ETH và đây chắc chắn là rủi ro bảo mật lớn nhất đối với mạng Ethereum. Do đó, các nhà phát triển Ethereum cũng khuyến nghị những người cầm cố phân tán ETH thành các giao thức khác nhau. Khi được xem xét kỹ lưỡng ở cấp độ tiền mặt, các chuỗi PoS như Ethereum có thể tương đối mong manh. Như Vitalik đã nói, tầng xã hội sẽ đóng vai trò là phương sách cuối cùng để phục hồi.
*Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm của tác giả gốc và không cấu thành bất kỳ ý kiến hay khuyến nghị đầu tư nào.
Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:
Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats
Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App
Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
Bài viết liên quan
