ATT:技術 | Eth2中的時間服務器攻擊及其緩解措施_ETH

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

昆明市委宣傳部部長：依托區塊鏈等技術 大力發展數字文創產業:4月26日消息，日前，昆明市召開文化創意產業工作推進會。昆明市委宣傳部部長金幼和在會上表示，要以文化建設和產業發展“510”工程為抓手，突出民族化、國際化、時尚化，依托5G、大數據、云計算、區塊鏈等技術創新的廣泛應用，大力發展數字文創產業等新產業、新業態，培育一批有示范引領作用的骨干文化企業，建成一批有核心競爭力的文創園區，打造一批展現春城魅力的文化品牌。（昆明日報）[2020/4/26]

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。

通化縣法院采用區塊鏈智能合約技術 實現執行“一鍵立案”:3月16日消息，通化縣法院采用區塊鏈智能合約技術，實現執行“一鍵立案”。2019年末，通化縣法院成為吉林省法院系統首批審執銜接工作試點單位，探索以區塊鏈智能合約技術為依托，以調解結案為切入點，逐步推行審執工作自動銜接。在區塊鏈智能合約嵌入調解書案件中，作為當事人需要進行的操作只有一步：點擊“未履行完畢”按鈕，即可跳過后續繁復程序直接完成執行立案，后臺將通過區塊鏈智能合約技術自動生成執行申請書、抓取當事人信息、抓取執行依據、自動執行立案等。（新浪網）[2020/3/16]

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。

動態 | 韓國區塊鏈企業Temco計劃通過RSK的側鏈技術 完成1900萬美元融資:據Coinspeaker消息，韓國的區塊鏈初創企業Temco計劃通過RSK的側鏈技術，完成總額達1900萬美元的融資。盡管RSK側鏈目前仍處于開發階段，但該公司的首席執行官Scott Yoon對此仍表示樂觀。據了解，該公司開發區塊鏈技術的目的在于，讓中小規模企業在供應鏈體系和流程中完成對產品的追溯。[2018/10/8]

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。

意大利經濟部長：對加密貨幣市場持批評態度 目前存在的問題不是區塊鏈技術 而是怎樣應用:周三在能源巨頭Enel組織的一次活動中，意大利經濟部長Pier Carlo Padoan加入了越來越多的政府官員，表示對加密貨幣市場持批評態度。他表示，即使中央銀行關注這一技術，市場泡沫也會“爆炸”造成更多的傷害。Ansa Business的一份報告引用Padoan的話說，這個問題不是嚴格的技術問題，而是它的使用方式的結果。他對與會者表示：“區塊鏈技是一種技術，但是技術是一回事，而你怎樣使用這一技術又是另一回事。 問題不是技術而是行為。”[2018/2/1]

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。

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?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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