区块链:技术 | Eth2中的时间服务器攻击及其缓解措施_ATT

摘要:Eth2中的时间服务器攻击之前也有人讨论过。但迄今为止,主流意见都认为这种攻击只能导致验证者暂时离线,等节点运营者重建正确的时间同步措施,节点就能重新回到线上。但是,如果节点可以被诱去签署一条有关遥远未来某个epoch的见证消息,危险性就远不止暂时离线这么简单:因为共识算法的环绕投票罚没规则,这些节点在整个网络实际到达该错发的见证消息的目标epoch之前,将不能再签名任何见证消息。在共识规则的运作下,这种时间服务器攻击会导致受攻击的验证者几乎永远离线,而相关的权益人也会因为懒惰惩罚而付出惨痛代价。

攻击界面

通化县法院采用区块链智能合约技术 实现执行“一键立案”:3月16日消息,通化县法院采用区块链智能合约技术,实现执行“一键立案”。2019年末,通化县法院成为吉林省法院系统首批审执衔接工作试点单位,探索以区块链智能合约技术为依托,以调解结案为切入点,逐步推行审执工作自动衔接。在区块链智能合约嵌入调解书案件中,作为当事人需要进行的操作只有一步:点击“未履行完毕”按钮,即可跳过后续繁复程序直接完成执行立案,后台将通过区块链智能合约技术自动生成执行申请书、抓取当事人信息、抓取执行依据、自动执行立案等。(新浪网)[2020/3/16]

Eth2中的见证消息就是验证者签过名的、包含所认可的来源检查点和目标检查点的信息;来源检查点和目标检查点都以时段号和区块根来表示。CasperFFG的算法的安全性保证之一便是“无环绕投票”规则:验证者签名过的任意两条消息中,不能出现有?attestation1.source<attestation2.source?且?attestation2.target<attestation1.source?的情况。

浩云科技:公司掌握着区块链等核心技术 可应用行业广泛:浩云科技(300448.SZ)在互动平台回复投资者提问时表示,公司的核心是低代码智慧物联网数据平台及UWB定位技术,同时还有区块链、大数据、人工智能及物联网等相关核心技术,可应用行业广泛。[2020/3/12]

我们可以按如下手法炮制一次时间服务器攻击:第一步是通过操纵时间服务器的时间,使之跳转到未来的某个时间,使得被攻击验证者的时间也跳转到未来,这个时间必须短于懒惰惩罚致使验证者余额降低至零的时间,否则验证者就不会再签名见证消息了。

然后我们需要诱相关的节点,使之认为它其实是跟链保持同步的,然后它才会签署见证消息。如果攻击者控制了多个对等节点,这一点总是有可能做到的,只需在点对点的网络频道中发送一些来自未来时间的见证消息和区块即可。控制多个节点也是容易实现的,所以这并不是一个不现实的攻击者假设。

动态 | 运用区块链技术 攀钢发行1.4亿元ABN债券:11月21日,记者获悉,四川攀钢集团有限公司(攀钢)成功发行惠信供应链定向资产支持票据(以下简称“ABN债”)。攀钢下属天府惠融公司于2019年获批中国银行间市场交易商协会给予的40亿元ABN债储架额度,滚动发行。此债券是中国资本市场首单以核心企业为主导,运用区块链技术穿透服务产业链多级客户,践行普惠金融政策的资产证券化项目,是攀钢探索金融创新工作的重大成果。(新京报)[2019/11/21]

一旦目标验证者签名了一条以未来epoch为目标epoch的见证消息,攻击者就可以把这条消息保存下来,然后确定这名验证者在整个网络实际到达那个未来epoch之前,都不能再签名任何见证消息了。当前所有Eth2实现的验证者客户端都有措施防止该验证者签署相互冲突的见证消息,因此该验证者实质上就是离线了。

日本电气NEC开发出全球最快区块链技术 每秒交易可超10万笔:据中国科技网今日报道,日本电气股份有限公司(NEC)及NEC欧洲研究所开发了全球最快的区块链共识算法,可以在参与交易的节点数达到200个左右的大规模连接环境下,达到每秒处理10万笔以上交易的超高记录性能。作为一个支撑信用卡在世界范围内进行交易的系统,每秒处理性能必须达到几万笔以上,这项技术促进了这种性能的实现,也加速了区块链在商务领域中的真正应用。[2018/3/12]

结果

一名攻击者可以通过一个时间服务器来驱逐所有TA能影响到的验证者。这种攻击会比此前使用同样界面所设想的攻击更为恶劣,因为影响不是暂时的,而是持久得多。虽然我们有可能在几分钟之内就能发现这样的攻击,而且所有专业的节点都能在几个小时内恢复正常时间,但这于事无补,因为损害已经发生了——而且可以导致验证者的惨重损失,例如,可能有很多验证者会因为指数升高的懒惰惩罚而被提出网络。

缓解措施

加入验证者客户端不罚没规则

我们可以在验证者客户端中加入一条不罚没规则:要求他们在签署所有消息前都评估当前的时间,而且不要提前签署未来的消息。这个办法其实只有在验证者客户端与信标链节点没有部署在同一台机器上且没有被攻击波及时才有用。不过,对于密钥分割型验证者来说是一个明确的改进,因为这个规则将不允许领导哦啊这节点提议一条未来的见证消息,可以阻挡验证者的行动。

为时间同步措施加入更多的保护

本文所提出的问题表明,时间服务器的同步措施所包含的攻击界面比我们从前设想的严重得多,必须引起我们的注意。

小幅度的时间偏移虽然恼人,但不会导致严重的问题,所以,仅在时间服务器推送的更新与本地的RTC时间相差幅度在一定范围内才使用更新、否则就拒绝更新,似乎是更好的模式。

但这个模式仍会遗留一个攻击界面在启动进程中。因此时有发生的大规模电源中断可能会演变成严重的问题、一次性影响众多验证者。我认为,可以让验证者客户端在启动前先检查罚没保护数据库、如果在几个小时乃至几天内都没有签名过任何消息,就拒绝启动。长时间不签名消息意味着可能发生了时间服务器攻击。可以添加一个强制启动的标签来应对例外情况。

?https://arxiv.org/abs/1710.09437?Timeattacksandsecuritymodels

原文链接:?https://ethresear.ch/t/eth2-attack-via-time-servers/8049作者:?dankrad翻译:?阿剑

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