技術 | Eth2中的時間服務器攻擊及其緩解措施_區塊鏈:OptionRoom

摘要：Eth2中的時間服務器攻擊之前也有人討論過。但迄今為止，主流意見都認為這種攻擊只能導致驗證者暫時離線，等節點運營者重建正確的時間同步措施，節點就能重新回到線上。但是，如果節點可以被誘騙去簽署一條有關遙遠未來某個epoch的見證消息，危險性就遠不止暫時離線這么簡單：因為共識算法的環繞投票罰沒規則，這些節點在整個網絡實際到達該錯發的見證消息的目標epoch之前，將不能再簽名任何見證消息。在共識規則的運作下，這種時間服務器攻擊會導致受攻擊的驗證者幾乎永遠離線，而相關的權益人也會因為懶惰懲罰而付出慘痛代價。

攻擊界面

新華網：支付寶的實名認證、區塊鏈等技術 激活城市消費潛力:截至目前，全國已有超十省、市推出消費券等鼓勵措施，涵蓋餐飲、文旅、住宿、體育、汽車、家電等生活消費服務眾多方面。通過數字化技術實現及時、精準的消費券，激活消費潛力尤為重要。依托阿里長期商業領域積累以及支付寶的實名認證、區塊鏈等技術，消費券可實現“一城一策、按需定制”、“靈活可調整”、“公平可追溯”，在激活消費的同時成為商家數字化的助推器。（新華網）[2020/3/27]

Eth2中的見證消息就是驗證者簽過名的、包含所認可的來源檢查點和目標檢查點的信息；來源檢查點和目標檢查點都以時段號和區塊根來表示。CasperFFG的算法的安全性保證之一便是“無環繞投票”規則：驗證者簽名過的任意兩條消息中，不能出現有?attestation1.source<attestation2.source?且?attestation2.target<attestation1.source?的情況。

聲音 | 納斯達克報告：只有5%受訪公司應用了區塊鏈技術 :根據納斯達克新近的報告，股票市場和交易所的IT供應商現在還處于探索分布式賬本好處的初期階段，只有5%的受訪公司表示以某種形式應用了區塊鏈技術。70%的IT供應商表示他們在開發測試項目，20%表示沒有相關計劃，5%表示缺乏相關技術和人才。[2018/6/27]

我們可以按如下手法炮制一次時間服務器攻擊：第一步是通過操縱時間服務器的時間，使之跳轉到未來的某個時間，使得被攻擊驗證者的時間也跳轉到未來，這個時間必須短于懶惰懲罰致使驗證者余額降低至零的時間，否則驗證者就不會再簽名見證消息了。

數據分析平臺Biotron新項目利用智能定位技術 將以BTRN幣獎勵用戶:數據分析平臺Biotron開發了一項策略，在用戶通過其應用程序和其他工具開始分享數據之前先獎勵用戶。該公司將使用智能定位技術（location intelligence），向品牌提供其客戶群體及連鎖店的分析數據。作為回報，用戶在加入平臺之前先獲得收入的一部分。一旦他們選擇加入Biotron的移動應用并開始提供的數據，他們將能夠獲得BTRN幣或現金。[2018/3/22]

然后我們需要誘騙相關的節點，使之認為它其實是跟鏈保持同步的，然后它才會簽署見證消息。如果攻擊者控制了多個對等節點，這一點總是有可能做到的，只需在點對點的網絡頻道中發送一些來自未來時間的見證消息和區塊即可。控制多個節點也是容易實現的，所以這并不是一個不現實的攻擊者假設。

寧波計劃引入區塊鏈技術 建立家政服務行業征信體系:央廣網寧波3月20日消息，3月18日，寧波市商務委負責人透露，寧波正在醞釀建立家政服務行業征信體系，相關工作今年啟動。寧波市商務委消費處處長尹秋平坦言，缺乏誠信是目前家政服務行業最大的痛點。尹秋平說，等到這套征信系統逐步完善，還考慮引入區塊鏈技術，讓缺乏誠信的服務人員無所遁形。“區塊鏈的特點是去中心化，很適合在征信系統中運用。當一個人的重要行為都被記錄在案，都可以查詢到的時候，每個人都要為自己的行為負責。” 尹秋平說，寧波家政創業園已經跟從事區塊鏈技術開發應用的機構接觸，研究進一步合作的可能性。[2018/3/21]

一旦目標驗證者簽名了一條以未來epoch為目標epoch的見證消息，攻擊者就可以把這條消息保存下來，然后確定這名驗證者在整個網絡實際到達那個未來epoch之前，都不能再簽名任何見證消息了。當前所有Eth2實現的驗證者客戶端都有措施防止該驗證者簽署相互沖突的見證消息，因此該驗證者實質上就是離線了。

結果

一名攻擊者可以通過一個時間服務器來驅逐所有TA能影響到的驗證者。這種攻擊會比此前使用同樣界面所設想的攻擊更為惡劣，因為影響不是暫時的，而是持久得多。雖然我們有可能在幾分鐘之內就能發現這樣的攻擊，而且所有專業的節點都能在幾個小時內恢復正常時間，但這于事無補，因為損害已經發生了——而且可以導致驗證者的慘重損失，例如，可能有很多驗證者會因為指數升高的懶惰懲罰而被提出網絡。

緩解措施

加入驗證者客戶端不罰沒規則

我們可以在驗證者客戶端中加入一條不罰沒規則：要求他們在簽署所有消息前都評估當前的時間，而且不要提前簽署未來的消息。這個辦法其實只有在驗證者客戶端與信標鏈節點沒有部署在同一臺機器上且沒有被攻擊波及時才有用。不過，對于密鑰分割型驗證者來說是一個明確的改進，因為這個規則將不允許領導哦啊這節點提議一條未來的見證消息，可以阻擋驗證者的行動。

為時間同步措施加入更多的保護

本文所提出的問題表明，時間服務器的同步措施所包含的攻擊界面比我們從前設想的嚴重得多，必須引起我們的注意。

小幅度的時間偏移雖然惱人，但不會導致嚴重的問題，所以，僅在時間服務器推送的更新與本地的RTC時間相差幅度在一定范圍內才使用更新、否則就拒絕更新，似乎是更好的模式。

但這個模式仍會遺留一個攻擊界面在啟動進程中。因此時有發生的大規模電源中斷可能會演變成嚴重的問題、一次性影響眾多驗證者。我認為，可以讓驗證者客戶端在啟動前先檢查罰沒保護數據庫、如果在幾個小時乃至幾天內都沒有簽名過任何消息，就拒絕啟動。長時間不簽名消息意味著可能發生了時間服務器攻擊。可以添加一個強制啟動的標簽來應對例外情況。

。

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

原文鏈接:?https://ethresear.ch/t/eth2-attack-via-time-servers/8049作者:?dankrad翻譯:?阿劍

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