前言
通信技术让世界具备了更多的连接，我们每个人都在这样的连接中被影响和受益着。同时这种连接也产生了更多对于监视需求的便利。许多人的隐私或自由可能会在不经意间受到影响，而这也催生了对于隐私保护的需求。通常，由于中心化服务器的存在，我们很难实现完整的隐私保护，而分布式的存储等技术，则让其成为了可能。
无数的开发者加入了Web3的开发实现中，陆续构建一个又一个伟大的Dapp，他们在普通用户与区块链底层技术中扮演着重要的中间人角色。与此同时，对于普通人接触的最多的web-ui与IPFS，它们之间的安全也值得被探索。
知道创宇区块链安全实验室将对此进行详细解读。
Web-interface与IPFS
1.Web-interface是什么
在Web3.0中，分布式的公链技术设施提供了各种接口供给使用者调用，但这些接口无法直接被普通用户直接去使用。对用户来说，Web-interface是用户和运行在Web服务器上的软件之间的桥梁。用户使用浏览器连接Web-interfacce后进行展示与交互，同时通过钱包进行身份识别。对底层区块链基础设施来说，Web-interface是公链/智能合约的一层封装，将其包装成为友好的页面可直接可用的功能展示给用户。其结构功能类似如下的图片：
2.IPFS是什么
星际文件系统是分布式存储和共享文件的网络传输协议，它将现有的成功系统分布式哈希表、版本控制系统Git、BitTorrent、自认证文件系统与区块链相结合。正是这些系统的综合优势，给IPFS带来了以下显著特性：
1.永久的、去中心化保存和共享文件
2.点对点超媒体：P2P保存各种各样类型的数据
3.版本化：可追溯文件修改历史
4.内容可寻址：通过文件内容生成独立哈希值来标识文件，而不是通过文件保存位置来标识
当用户将文件添加到IPFS时，该文件会被拆分为更小的块，经过加密哈希处理并赋予内容标识符CID作为唯一指纹；当其他节点查找该文件时，节点会询问对等节点谁存储了该文件CID引用的内容，当查看、下载这份文件时，他们将缓存一份副本——同时成为该内容的另一个提供者，直到他们的缓存被清除。
IPFS使用实例
网站https://ipfs.io提供一个带UI界面的客户端，安装运行后会启动IPFS的服务，显示当前的节点ID、网关和API地址：
我们导入想上传的文件，上传文件成功后会生成该文件的CID信息，通过QmHash我们也能查找到指定的文件：
由于IPFS是分布式存储和共享文件的网络传输协议，因此上传成功的文件被拷贝到其他节点上后，即使我们本地节点主动删除，依然可以在IPFS网络查询到该文件：
IPFS中的传统安全问题
根据使用实例，我们知道IPFS允许上传任意类型的文件，由于允许Web访问下载文件的特性，导致攻击者可以像传统安全一样使用HTML或SVG文件实现钓鱼：
以https://IPFS.io网关为例，上传一个Metamask钓鱼网站，由于存储在受信域名里，受害者访问该文件很可能攻击成功：
但由于IPFS只能通过CID查询文件，使得钓鱼攻击的利用面很窄，没办法定向的实施攻击。既然CID是发起定向攻击的关键，那我们回头研究下CID。
IPLD是构建IPFS的数据层，它定义了默克尔链接、默克尔有向无环图(Merkle-DAG)和默克尔路径三种数据类型，通过IPLD发送到IPFS的数据保存在链上，使用者会收到一个CID来访问该数据。
CID是一个由Version、Codec和Multihash三部分组成的字符串，目前分成V0和V1两个版本。V0版采用Base58编码生成CID，V1版包含表明内容的编号种类Codec、哈希算法MhType和哈希长度MhLength共同构成：
`CID::=<multibasetype><cid-version><multicodec><multihash>`
我们以go-cid生成一组CID测试：
packagemain
import(
"fmt"
mc"github.com/multiformats/go-multicodec"
mh"github.com/multiformats/go-multihash"
cid"github.com/ipfs/go-cid"
)
const(
File="./go.sum"
)
funcmain(){
pref:=cid.Prefix{
Version:0,
Codec:mc.Raw,
MhType:mh.Base58,
MhLength:-1,
}
c,err:=pref.Sum(byte("CIDTest"))
iferr!=nil{...}
fmt.Println("CID:",c)
}
可以看到在生成CID的过程中，无法实现结果的预测和更换，我们再往上分析上传文件的部分。将文件上传到IPFS,通过块的方式保存到本地blockstore的过程位于/go-ipfs-master/core/commands/add.go：
typeAddEventstruct{
Namestring
Hashstring`json:",omitempty"`
Bytesint64`json:",omitempty"`
Sizestring`json:",omitempty"`
}
const(
quietOptionName="quiet"
quieterOptionName="quieter"
silentOptionName="silent"
progressOptionName="progress"
trickleOptionName="trickle"
wrapOptionName="wrap-with-directory"
onlyHashOptionName="only-hash"
chunkerOptionName="chunker"
pinOptionName="pin"
rawLeavesOptionName="raw-leaves"
noCopyOptionName="nocopy"
fstoreCacheOptionName="fscache"
cidVersionOptionName="cid-version"
hashOptionName="hash"
inlineOptionName="inline"
inlineLimitOptionName="inline-limit"
)
把上传文件信息保存到AddEvent对象中，再通过/go-ipfs-master/core/coreunix/add.go里的addALLAndPin和fileAdder.AddFile方法遍历文件路径，读取文件内容，将数据送入块中:
func(adder*Adder)AddAllAndPin(ctxcontext.Context,filefiles.Node)(ipld.Node,error){
ctx,span:=tracing.Span(ctx,"CoreUnix.Adder","AddAllAndPin")
deferspan.End()
ifadder.Pin{//knownsec如果被锁定
adder.unlocker=adder.gcLocker.PinLock(ctx)
}
deferfunc(){
ifadder.unlocker!=nil{
adder.unlocker.Unlock(ctx)
}
}()
iferr:=adder.addFileNode(ctx,"",file,true);err!=nil{
returnnil,err
}
mr,err:=adder.mfsRoot()
iferr!=nil{
returnnil,err
}
varrootmfs.FSNode
rootdir:=mr.GetDirectory()//knownsec获取路径
root=rootdir
err=root.Flush()
iferr!=nil{
returnnil,err
}
_,dir:=file.(files.Directory)
varnamestring
if!dir{
children,err:=rootdir.ListNames(adder.ctx)//knownsec展示当前路径文件名
iferr!=nil{
returnnil,err
}
iflen(children)==0{
returnnil,fmt.Errorf("expectedatleastonechilddir,gotnone")
}
name=children
root,err=rootdir.Child(name)
iferr!=nil{
returnnil,err
}
}
err=mr.Close()
iferr!=nil{
returnnil,err
}
nd,err:=root.GetNode()
iferr!=nil{
returnnil,err
}
err=adder.outputDirs(name,root)
iferr!=nil{
returnnil,err
}
ifasyncDagService,ok:=adder.dagService.(syncer);ok{
err=asyncDagService.Sync()
iferr!=nil{
returnnil,err
}
}
if!adder.Pin{
returnnd,nil
}
returnnd,adder.PinRoot(ctx,nd)
}
最后再利用addFile函数完成文件的上传：
func(adder*Adder)addFile(pathstring,filefiles.File)error{
varreaderio.Reader=file
ifadder.Progress{
rdr:=&progressReader{file:reader,path:path,out:adder.Out}//knonwsec按字节读取文件
iffi,ok:=file.(files.FileInfo);ok{
reader=&progressReader2{rdr,fi}
}else{
reader=rdr
}
}
dagnode,err:=adder.add(reader)//knownsec添加上传文件
iferr!=nil{
returnerr
}
returnadder.addNode(dagnode,path)
}
分析代码发现，IPFS在打包文件上传返回CID的整个过程，都没实现劫持的可能，而成功上传的文件无法实现修改其内容，同样无法实现篡改：
后记
Web3建立在区块链技术之上，无需中央机构即可维护。其允许用户在互联网上保护他们的数据，并允许网络平台的去中心化。而IPFS技术对他来说就如同一台电脑的硬盘，web-ui就如同主机的显示器一样不可或缺，其间亦存在着复杂而多样的安全风险可能给予不法分子可乘之机，理解其风险并避免发生问题是每一位Web3从业人员的责任与义务。
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