區塊鏈:區塊鏈安全入門筆記(四) | 慢霧科普

雖然有著越來越多的人參與到區塊鏈的行業之中，然而由于很多人之前并沒有接觸過區塊鏈，也沒有相關的安全知識，安全意識薄弱，這就很容易讓攻擊者們有空可鉆。面對區塊鏈的眾多安全問題，慢霧特推出區塊鏈安全入門筆記系列，向大家介紹十篇區塊鏈安全相關名詞，讓新手們更快適應區塊鏈危機四伏的安全攻防世界，同時歡迎添加文章末尾二維碼催更！

系列回顧：

區塊鏈安全入門筆記(一) | 慢霧科普

區塊鏈安全入門筆記(二) | 慢霧科普

區塊鏈安全入門筆記(三) | 慢霧科普

多簽 Multi-sig

多簽(Multi-sig)指的是需要多個簽名才能執行的操作(這些簽名是不同私鑰生成的)。這可用于提供更高的安全性，即使丟失單個私鑰的話也不會讓攻擊者取得帳戶的權限，多個值得信賴的各方必須同時批準更新，否則無效。

聲音 | 自然資源部部長：適應區塊鏈等對地質科學提出的新挑戰和新機遇:金色財經報道，第十六次李四光地質科學獎頒獎會近日在北京舉行。自然資源部部長、黨組書記，李四光地質科學獎委員會主任陸昊出席陸昊強調，傳承李四光精神，要不斷推動地質科學新發展。要面向中國特色社會主義進入新時代對地質科學發展的新要求，適應互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等新技術革命及其帶來的產業變革對地質科學提出的新挑戰和新機遇，在地質科研中大力推進高新技術的運用和集成。[2019/10/30]

我們都知道，一般來說一個比特幣地址對應一個私鑰，動用這個地址中的資金需要私鑰的持有者發起簽名才行。而多重簽名技術，簡單來說，就是動用一筆資金時需要多個私鑰簽名才有效。多簽的一個優勢就是可以多方對一筆付款一起達成共識，才能支付成功。

雙花攻擊

Double Spend Attack

動態 | 工行“線上供應鏈”產品應用區塊鏈計算實現全鏈條授信融資:據新華網消息，7月26日，以“大行小貸，為您而來”為主旨的中國工商銀行山東省分行2019年普惠金融產品推介會暨小微中心授牌儀式在濟南舉辦，工行負責人重點推介了“一個平臺、三大產品”體系，其中“線上供應鏈”以核心企業為依托，應用區塊鏈和大數據技術，可實現全鏈條授信融資。[2019/7/28]

雙花攻擊(Double Spend Attack)即一筆錢花了兩次，雙重支付，利用貨幣的數字特性兩次或多次使用“同一筆錢”完成支付。雙花不會產生新的 Token，但能把自己花出去的錢重新拿回來。簡單說就是，攻擊者將一筆 Token 轉到另外一個地址，通常是轉到交易所進行套現，然后再利用一些攻擊手法對轉賬交易進行回滾。目前有常見的幾種手法能夠引發雙花攻擊：

1. Race Attack

這種攻擊主要通過控制礦工費來實現雙花。攻擊者同時向網絡中發送兩筆交易，一筆交易發給自己(為了提高攻擊成功的概率，他給這筆交易增加了足夠的礦工費)，一筆交易發給商家。由于發送給自己的交易中含有較高的手續費，會被礦工優先打包進區塊的概率比較高。這時候這筆交易就會先于發給商家的那筆交易，那么發給商家的交易就會被回滾。對于攻擊者來說，通過控制礦工費，就實現了同一筆 Token 的“雙花”。

聲音 | 狄剛：貿易金融區塊鏈存在三大挑戰:5月27日，以“區塊鏈——數字文明的基石”為主題的高端對話在貴陽國際生態會議中心舉辦。 中國人民銀行數字貨幣研究所副所長狄剛發表題為“區塊鏈技術賦能貿易金融發展”主題演講。狄剛表示，貿易金融區塊鏈未來是一個藍海，但困難與挑戰并存，分別是：保證資金準確觸達的挑戰、避免核心企業盤剝上下游的挑戰以及融資與被融兩端兼顧保護的挑戰。 本次數博會區塊鏈高端對話由2019中國國際大數據博覽會組委會主辦，中國信息通信研究院承辦。[2019/5/27]

2. Finney Attack

攻擊者主要通過控制區塊的廣播時間來實現雙花，攻擊對象針對的是接受 0 確認的商家。假設攻擊者挖到區塊，該區塊中包含著一個交易，即 A 向 B 轉了一定數量的 Token，其中 A 和 B 都是攻擊者的地址。但是攻擊者并不廣播這個區塊，而是立即找到一個愿意接受 0 確認交易的商家向他購買一個物品，向商家發一筆交易，用 A 向商家的地址 C 支付，發給商家的交易廣播出去后，攻擊者再把自己之前挖到的區塊廣播出去，由于發給自己的交易先于發給商家的交易，對于攻擊者來說，通過控制區塊的廣播時間，就實現了同一筆 Token 的“雙花”。

動態 | 杭州余杭創新園區正式開園 包含區塊鏈孵化器:據浙江在線報道，昨日，杭州余杭區東部的余杭經濟技術開發區創新產業區塊鏈孵化器、英諾潤灣創新空間等六家創新型園區正式開園。這些園區，聚焦細分產業的垂直領域孵化空間，覆蓋了區塊鏈技術、醫療器械、人工智能產業等領域。[2018/11/28]

3. Vector76 attack

Vector76 Attack 又稱“一次確認攻擊”，也就是交易確認一次后仍然可以回滾，是 Finney Attack 和 Race Attack 的組合。

攻擊者創建兩個節點，節點 A 連接到商家節點，節點 B 連接到區塊鏈網絡中的其他節點。接著，攻擊者用同一筆 Token 發起兩筆交易，一筆交易發送給商家地址，我們稱為交易 1；一筆交易發送給自己的錢包地址，我們稱為交易 2。與上面說的 Race Attack 一樣，攻擊者對交易 2 添加了較高的礦工費從而提高了礦工的打包概率，此時，攻擊者并沒有把這兩筆交易廣播到網絡中去。

現場 | 浙江大學軟件學院副院長蔡亮：聯盟區塊鏈可解決區塊鏈發展制約因素:中國計算機學會區塊鏈專業委員會副主任、中國可信區塊鏈聯盟副理事長、浙江大學區塊鏈研究中心常務副主任、浙江大學軟件學院副院長蔡亮以“區塊鏈的監管挑戰與自主可控聯盟區塊鏈技術”為主題進行了演講。他說，我國區塊鏈產業發展的最大制約因素是監管，包括監管標準、監管技術和監管經驗。他表示，聯盟區塊鏈在準入體系、監管職能合約、全面提升監管的自動化水平、穿透式監管、標準化監管接口、集中式監管等方面具有優勢。他還提議今后要積極支持聯盟鏈，擁抱聯盟鏈的發展。[2018/11/19]

接著，攻擊者開始在交易 1 所在的分支上進行挖礦，這條分支我們命名為分支 1。攻擊者挖到區塊后，并沒有廣播出去，而是同時做了兩件事：在節點 A 上發送交易 1，在節點 B 上發送交易 2。

由于節點 A 只連接了商家節點，所以當商家節點想把交易 1 傳給其它對等節點時，連接了更多節點的節點 B，已經把交易 2 廣播給了網絡中的大部分節點。于是，從概率上來講，交易 2 就更有可能被網絡認定為是有效的，交易 1 被認定為無效。

交易 2 被認為有效后，攻擊者立即把自己之前在分支 1 上挖到的區塊，廣播到網絡中。這時候，這個接受一次確認就支付的商家，會確認交易成功，然后攻擊者就可以立即變現并轉移資產。

同時，由于分支 2 連接的更多節點，所以礦工在這個分支上挖出了另一個區塊，也就是分支 2 的鏈長大于分支 1 的鏈長。于是，分支 1 上的交易就會回滾，商家之前支付給攻擊者的交易信息就會被清除，但是攻擊者早已經取款，實現了雙花。

4. 51% attack

攻擊者占有超過全網 50% 的算力，在攻擊者控制算力的這段時間，他可以創造一條高度大于原來鏈的新鏈。那么舊鏈中的交易會被回滾，攻擊者可以使用同一筆 Token 發送一筆新的交易到新鏈上。

目前已知公鏈安全事件的攻擊手法多為 51% 攻擊，截止發稿日由于攻擊者掌握大量算力發起 51% 攻擊所造成的損失共 19,820,000 美金。2019 年 1 月 6 日，慢霧區預警了 ETC 網絡的 51% 算力攻擊的可能性，據 Coinbase 博客報道該攻擊者總共發起了 15 次攻擊，其中 12 次包含雙花，共計被盜 219,500 ETC(按當時市價約為 110 萬美元)，攻擊者經過精心準備，通過租借大量算力向 ETC 發動了 51% 攻擊，累計收益超 10 倍，Gate.io、Yobit、Bitrue 等交易所均受到影響。所幸在整個 ETC 生態社區的努力下，一周后攻擊者歸還了攻擊所得收益，幸而沒有造成進一步的損失。

軟分叉 Soft-fork

軟分叉(Soft-fork)更多情況下是一種協議升級，當新共識規則發布后，沒有升級的舊節點并不會意識到代碼已經發生改變，而繼續生產不合法的區塊，就會產生臨時性分叉，但新節點可以兼容舊節點，即新舊節點始終在同一條鏈上工作。

硬分叉 Hard-fork

硬分叉(Hard-fork)是區塊鏈發生永久性分歧，在新共識規則發布后，已經升級的節點無法驗證未升級節點產生的區塊，未升級節點也無法驗證已經升級的節點產生的區塊，即新舊節點互不兼容，通常硬分叉就會發生，原有正常的一條鏈被分成了兩條鏈（已升級的一條鏈和未升級的一條鏈，且這兩條鏈互不兼容）。

歷史上比較著名的硬分叉事件是 The DAO 事件，作為以太坊上的一個著名項目，由于智能合約的漏洞造成資金被黑客轉移，黑客盜取了當時價值約 6000 萬美元的 ETH，讓這個項目蒙受了巨大的損失。為了彌補這個損失，2016 年 7 月，以太坊團隊修改了以太坊合約代碼實行硬分叉，在第 1920000 個區塊強行把 The DAO 及其子 DAO 的所有資金全部轉到一個特定的退款合約地址，進而“奪回”了黑客所控制 DAO 合約上的幣。但這個修改被一部分礦工所拒絕，因而形成了兩條鏈，一條為原鏈(以太坊經典，ETC)，一條為新的分叉鏈(ETH)，他們各自代表了不同社區的共識和價值觀。

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