作者:慢雾安全团队
当我们谈论区块链时,总是离不开这些技术:分布式存储、P2P网络和共识机制,本次我们要谈的问题就是出现在P2P对等网络协议上。
异形攻击实际上是一个所有公链都可能面临的问题,我们用以太坊为例子说明。以太坊的P2P网络主要采用了Kademlia(简称Kad)算法实现,Kad是一种分布式哈希表(DHT)技术,使用该技术,可以实现在分布式环境下快速而又准确地路由、定位数据的问题。
什么是异形攻击?
首先,我们先定义一个同类链的概念,是指使用了和其它区块链相同或兼容协议的区块链系统。
异形攻击又称地址池污染,是指诱使同类链的节点互相侵入和污染的一种攻击手法,漏洞的主要原因是同类链系统在通信协议上没有对非同类节点做识别。
美CFTC专员:FTX事件引发对投资者潜在利益冲突与尽职调查的担忧:金色财经报道,美国商品期货交易委员会(CFTC)专员Christy Goldsmith Romero表示,FTX事件引发了“严重的问题”,即风险资本家和基金经理在投资客户资金之前如何仔细审查他的业务。
Christy Goldsmith Romero质疑称:“是否因为加密行业的相互关联性及其可能存在潜在的利益冲突,导致投资者无法真正关注尽职调查?”(彭博社)[2023/1/21 11:24:53]
以太坊异形攻击是指,以太坊同类链由于使用了兼容的握手协议,无法区分节点是否属于同个链,导致地址池互相污染,节点通信性能下降,最终造成节点阻塞的一种攻击方式。
普京:俄罗斯准备与乌克兰和外国伙伴进行对话以解决冲突:3月6日,俄罗斯总统普京在与土耳其总统埃尔多安的通话中确认俄罗斯准备与乌克兰当局和外国伙伴进行对话以解决冲突,同时强调乌克兰基辅拖延谈判进程的任何企图都是徒劳的。(金十)[2022/3/6 13:40:43]
1.正常的节点发现过程
以太坊同类链节点间通过4个UDP通信协议来完成节点发现,消息结构如下:
ping:探测一个节点是否在线
pingstruct{VersionuintFrom,TorpcEndpointExpirationuint64Restrlp.RawValue`rlp:"tail"`}
现场 | Deckbound LLC创始人:区块链和游戏开发相结合解决内容开发者与玩家潜在冲突问题:金色财经现场报道,8月15日,由UBI主办的在“全球区块链合作联盟”成立大会在香港举办,会上,Deckbound LLC创始人 Gareth jenkins在谈到区块链+游戏时指出,目前游戏行业面临如游戏开发者不愿意把拥有权让渡给玩家、内容开发者与玩家有潜在冲突的问题,我们可以结合区块链和游戏开发解决这一方面的问题:1、进行电子资产踪迹透明共享;2、开发者不一定从零开始,而可以在原有基础上改良使其更多元化;3、控制好投机性的风险,降低玩家在不同平台进行交易的风险;4、更方便地用加密货币购买游戏装置。 Gareth说,下一代的区块链投资者将有可能在好的基础设施建设下成为区块链+游戏的高手,越来越多的人把区块链和游戏整合在一起,也将防止和作弊,使游戏行业更加成熟、完善、公开。[2018/8/15]
pong:响应Ping命令
欧盟《通用数据保护条例》与区块链严重冲突,专家呼吁立法者“开绿灯”:欧盟《通用数据保护条例》就将生效实施。华盛顿特区加密货币及区块链智库Coin Center认为,随着欧洲隐私法规变更即将到来,区块链技术可能会与之产生较大冲突。根据《通用数据保护条例》最新规定,如果欧盟公民要求其个人资料从企业记录中删除,那么企业就必须要遵守。但是在区块链上,可能无法彻底清除任何存储的个人数据。牛津大学法学院讲师Michèle Finck表示:“我可以肯定的说,目前绝大多数区块链都不符合《通用数据保护条例》的要求,尤其是一些无许可的区块链。”[2018/4/8]
pongstruct{TorpcEndpointReplyTokbyteExpirationuint64Restrlp.RawValue`rlp:"tail"`}
findnode:查找与Target节点异或距离最近的其他节点
findnodestruct{TargetNodeIDExpirationuint64Restrlp.RawValue`rlp:"tail"`}
neighbors:响应FindNode命令,会返回一或多个节点
neighborsstruct{NodesrpcNodeExpirationuint64Restrlp.RawValue`rlp:"tail"`}
2.攻击过程
https://github.com/smartheye/EthStaticNodesTool/blob/master/MainNet/static-nodes.txt–第一步:发起恶意握手。
攻击者A模拟整个握手过程,主动发起ping操作,并利用协议的第4步neighbors,将返回的邻居表修改成我们收集到的以太坊节点地址,推送给受害节点B。由于单次通信只能推送16个地址,我们需要多次推送以达到攻击效果。
–第二步:污染地址池。
B收到大量A返回的邻居表,尝试跟这些节点握手,并将这些节点加入了自己的地址池。
–第三步:污染自动扩散。
让人意外的是,不同链的节点居然互相握手成功了,更为可怕的是,它们把各自地址池里已知的节点推送给了对方,导致更多的节点互相污染,最终扩散致整个网络。
漏洞危害
受异形攻击的同类链节点无法找到真正可用的节点,无法建立TCP数据同步通道,导致节点被攻击离线。
对于矿池或者出块节点,异形攻击可能导致广播延迟甚至失败,造成收益损失。
异形攻击可以使所有以太坊同类链地址池相互污染,导致节点通信效率全面下降,对整个区块链系统造成长久的伤害。
影响范围
我们对知名公链QuarkChain进行安全审计时发现,QuarkChain的节点在遭受异形攻击后,节点性能严重下降,外部节点需要很长时间才能与受害节点建立连接。QuarkChain团队随后修复了该问题。
理论上所有使用了以太坊discv4协议的区块链都可能受此漏洞影响,在发起测试后的一段时间,我们观测到EtherNode的监测节点也已经被污染了,污染的扩散速度似乎比想象中的要快。
也许,以太坊需要来一次清洗。
后记
1、此漏洞对以太坊是否有影响?
以太坊的节点数量远大于其它同类链节点,并且节点间已经建立了稳定的连接,影响不明显。但对于其它的同类链节点,却会受到来自以太坊节点的强势侵入,导致通信阻塞。
2、很多朋友关心除了以太坊之外,其它的公链是否有此问题,比如比特币和它的山寨币,比如使用了libp2p协议的公链,这些问题我们将在后续文章中披露!
十分感谢QuarkChain团队大力协助本次测试!
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