區塊鏈有哪些安全軟肋

買賣虛擬貨幣
區塊鏈是比特幣中的核心技術,在無法建立信任關係的網際網路上,技術依靠密碼學和巧妙的分散式演算法,無需藉助任何第三方中心機構的介入,用數學的方法使參與者達成共識,保證交易記錄的存在性、合約的有效性以及身份的不可抵賴性。
區塊鏈技術常被人們提及的特性是去中心化、共識機制等,由區塊鏈引申出來的虛擬數字貨幣是目前全球最火爆的專案之一,正在成就出新的一批億萬級富豪。像幣安交易平臺,成立短短几個月,就被國際知名機構評級市值達400億美金,成為了最富有的一批數字貨幣創業先驅者。但是自從有數字貨幣交易所至今,交易所被攻擊、資金被盜事件層出不窮,且部分數字貨幣交易所被駭客攻擊損失慘重,甚至倒閉。一、 令人震驚的數字貨幣交易所被攻擊事件從最早的比特幣,到後來的萊特幣、以太幣,目前已有幾百種數字貨幣。隨著價格的攀升,各種數字貨幣系統被攻擊、數字貨幣被盜事件不斷增加,被盜金額也是一路飆升。讓我們來回顧一下令人震驚的數字貨幣被攻擊、被盜事件。2014年2月24日,當時世界最大的比特幣交易所運營商Mt.Gox宣佈其交易平臺的85萬個比特幣已經被盜一空,承擔著超過80%的比特幣交易所的Mt.Gox由於無法彌補客戶損失而申請破產保護。
經分析,原因大致為Mt.Gox存在單點故障結構這種嚴重的錯誤,被駭客用於發起DDoS攻擊:比特幣提現環節的簽名被駭客篡改並先於正常的請求進入比特幣網路,結果偽造的請求可以提現成功,而正常的提現請求在交易平臺中出現異常並顯示為失敗,此時駭客實際上已經拿到提現的比特幣了,但是他繼續在Mt.Gox平臺請求重複提現,Mt.Gox在沒有進行事務一致性校驗(對賬)的情況下,重複支付了等額的比特幣,導致交易平臺的比特幣被竊取。2016年8月4日,最大的美元比特幣交易平臺Bitfinex釋出公告稱,網站發現安全漏洞,導致近12萬枚比特幣被盜,總價值約為7500萬美元。2018年1月26日,日本的一家大型數字貨幣交易平臺Coincheck系統遭遇駭客攻擊,導致時價580億日元、約合5.3億美元的數字貨幣“新經幣”被盜,這是史上最大的數字貨幣盜竊案。2018年3月7日,世界第二大數字貨幣交易所幣安(Binance)被駭客攻擊的訊息讓幣圈徹夜難眠,駭客竟然玩起了經濟學,買空賣空“炒幣”割韭菜。根據幣安公告,駭客的攻擊過程包括:1) 在長時間裡,利用第三方釣魚網站偷盜使用者的賬號登入資訊。駭客透過使用Unicode字元冒充正規Binance網址域名裡的部分字母對使用者實施網頁釣魚攻擊。
2) 駭客獲得賬號後,自動建立交易API,之後便靜默潛伏。3) 3月7日駭客透過盜取的API Key,利用買空賣空的方式,將VIA幣值直接拉暴100多倍,比特幣大跌10%,以全球總計1700萬個比特幣計算,比特幣一夜丟了170億美元。二、駭客攻擊為什麼能屢屢得手基於區塊鏈的數字貨幣其火熱行情讓駭客們垂涎不已,被盜金額不斷重新整理紀錄,盜竊事件的發生也引發了人們對數字貨幣安全的擔憂,人們不禁要問:區塊鏈技術安全嗎?隨著人們對區塊鏈技術的研究與應用,區塊鏈系統除了其所屬資訊系統會面臨病毒、木馬等惡意程式威脅及大規模DDoS攻擊外,還將由於其特性而面臨獨有的安全挑戰。1. 演算法實現安全
由於區塊鏈大量應用了各種密碼學技術,屬於演算法高度密集工程,在實現上比較容易出現問題。歷史上有過此類先例,比如NSA對RSA演算法實現埋入缺陷,使其能夠輕鬆破解別人的加密資訊。一旦爆發這種級別的漏洞,可以說構成區塊鏈整個大廈的地基將不再安全,後果極其可怕。之前就發生過由於比特幣隨機數產生器出現問題所導致的比特幣被盜事件,理論上,在簽名過程中兩次使用同一個隨機數,就能推匯出私鑰。2. 共識機制安全當前的區塊鏈技術中已經出現了多種共識演算法機制,最常見的有PoW、PoS、DPos。但這些共識機制是否能實現並保障真正的安全,需要更嚴格的證明和時間的考驗。3. 區塊鏈使用安全區塊鏈技術一大特點就是不可逆、不可偽造,但前提是私鑰是安全的。私鑰是使用者生成並保管的,理論上沒有第三方參與。私鑰一旦丟失,便無法對賬戶的資產做任何操作。一旦被駭客拿到,就能轉移數字貨幣。4. 系統設計安全
像Mt.Gox平臺由於在業務設計上存在單點故障,所以其系統容易遭受DoS攻擊。目前區塊鏈是去中心化的,而交易所是中心化的。中心化的交易所,除了要防止技術盜竊外,還得管理好人,防止人為盜竊。總體來說,從安全性分析的角度,區塊鏈面臨著演算法實現、共識機制、使用及設計上挑戰,同時駭客透過利用系統安全漏洞、業務設計缺陷也可達成攻擊目的。目前,駭客攻擊已經在對區塊鏈系統安全性造成越來越大的影響。三、如何保證區塊鏈的安全為了保證區塊鏈系統安全,建議參照NIST的網路安全框架,從戰略層面、一個企業或者組織的網路安全風險管理的整個生命週期的角度出發構建識別、保護、檢測、響應和恢復5個核心組成部分,來感知、阻斷區塊鏈風險和威脅。除此之外,根據技術自身特點重點關注演算法、共識機制、使用及設計上的安全。針對演算法實現安全性:一方面選擇採用新的、本身經得起考驗的密碼技術,如國密公鑰演算法SM2等。另一方面對核心演算法程式碼進行嚴格、完整測試的同時進行原始碼混淆,增加駭客逆向攻擊的難度和成本。
針對共識演算法安全性:PoW中使用防ASIC雜湊函式,使用更有效的共識演算法和策略。針對使用安全性:對私鑰的生成、儲存進行保護,敏感資料加密儲存。針對設計安全性:一方面要保證設計的功能儘量完善,如採用私鑰白盒簽名技術,防止病毒、木馬在系統執行過程中提取私鑰;設計私鑰洩露追蹤功能,儘可能減少私鑰洩露後的損失。另一方面,應對某些關鍵業務設計去中心化,防止單點故障攻擊。梆梆安全在2016年就開始針對區塊鏈安全中的核心問題——“私鑰保護”進行研究,已形成了相關產品和諮詢方案,避免由於隱私資料洩露而對使用者區塊鏈業務系統可能造成的負面影響。作者:梆梆安全研究院 彭建芬更多區塊鏈數字貨幣資訊:http://www.qukuaiwang.com.cn/news

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