Engang udråbt til at være uhackbare, bliver blockchains nu hacket

En åben blok, der afslører digitale mønter indeni Ms. Tech

I begyndelsen af ​​sidste måned bemærkede sikkerhedsteamet hos Coinbase, at noget mærkeligt foregår i Ethereum Classic, en af ​​de kryptovalutaer, folk kan købe og sælge ved at bruge Coinbases populære udvekslingsplatform. Dens blockchain, historien om alle dens transaktioner, var under angreb.

En angriber havde på en eller anden måde fået kontrol over mere end halvdelen af ​​netværkets computerkraft og brugte den til at omskrive transaktionshistorikken. Det gjorde det muligt at bruge den samme kryptovaluta mere end én gang – kendt som dobbeltudgifter. Angriberen blev set i gang med det til en værdi af $1,1 millioner. Coinbase hævder, at ingen valuta faktisk blev stjålet fra nogen af ​​dens konti. Men en anden populær udveksling, Gate.io, har indrømmet det var ikke så heldigt at tabe omkring $200.000 til angriberen (som mærkeligt nok, returnerede halvdelen af ​​det dage senere).

For bare et år siden var dette mareridtsscenarie for det meste teoretisk. Men det såkaldte 51%-angreb mod Ethereum Classic var blot det seneste i en række af nylige angreb på blockchains, der har øget indsatsen for den begyndende industri.

I alt har hackere stjålet cryptocurrency for næsten 2 milliarder dollars siden begyndelsen af ​​2017, hovedsageligt fra børser, og det er bare, hvad der er blevet afsløret offentligt. Det er heller ikke kun opportunistiske enlige angribere. Sofistikerede cyberkriminalitetsorganisationer gør det nu også: analysefirmaet Chainalysis sagde for nylig, at kun to grupper, som begge tilsyneladende stadig er aktive, kan have stjålet tilsammen 1 milliard dollars fra børser.

Vi bør ikke blive overrasket. Blockchains er særligt attraktive for tyve, fordi svigagtige transaktioner ikke kan vendes, som de ofte kan være i det traditionelle finansielle system. Udover det har vi længe vidst, at ligesom blockchains har unikke sikkerhedsfunktioner, har de unikke sårbarheder. Markedsføringsslogans og overskrifter, der kaldte teknologien uhackelig, var helt forkerte.

Det er blevet forstået, i det mindste i teorien, siden Bitcoin opstod for et årti siden. Men i det seneste år, midt i en kambrisk eksplosion af nye kryptovalutaprojekter, er vi begyndt at se, hvad dette betyder i praksis – og hvad disse iboende svagheder kan betyde for fremtiden for blockchains og digitale aktiver.

Hvordan hacker man en blockchain?

Inden vi går videre, lad os få et par ord på det rene.

TIL blockchain er en kryptografisk database, der vedligeholdes af et netværk af computere, som hver især gemmer en kopi af den mest opdaterede version. En blockchain protokol er et sæt regler, der dikterer, hvordan computerne i netværket, kaldet noder , skal verificere nye transaktioner og tilføje dem til databasen. Protokollen anvender kryptografi, spilteori og økonomi til at skabe incitamenter for noderne til at arbejde hen imod at sikre netværket i stedet for at angribe det for personlig vinding. Hvis det er konfigureret korrekt, kan dette system gøre det ekstremt vanskeligt og dyrt at tilføje falske transaktioner, men relativt nemt at verificere gyldige.

Det er det, der har gjort teknologien så attraktiv for mange industrier, begyndende med finans. Snart-til-lancering tjenester fra store navne institutioner som Fidelity Investments og Intercontinental Exchange, ejeren af ​​New York Stock Exchange, vil begynde at samle blockchains i det eksisterende finansielle system. Selv centralbanker overvejer nu at bruge dem til nye digitale former for national valuta.

Men jo mere komplekst et blockchain-system er, jo flere måder er der at lave fejl på, mens du opsætter det. Tidligere på måneden afslørede virksomheden med ansvar for Zcash – en kryptovaluta, der bruger ekstremt kompliceret matematik til at lade brugere foretage private transaktioner – at det i al hemmelighed havde rettet en subtil kryptografisk fejl ved et uheld bagt ind i protokollen. En angriber kunne have udnyttet det til at lave ubegrænset forfalskede Zcash. Heldigvis ser ingen ud til at have gjort det.

Protokollen er ikke den eneste ting, der skal være sikker. For at handle cryptocurrency på egen hånd, eller køre en node, skal du køre en software klient , som også kan indeholde sårbarheder. I september måtte udviklere af Bitcoins hovedklient, kaldet Bitcoin Core, kæmpe for at rette en fejl ( også i hemmelighed ), der kunne have ladet angribere præge flere bitcoins, end systemet formodes at tillade.

Alligevel var de fleste af de seneste overskriftsfangende hacks ikke angreb på selve blockchains, men på udvekslinger , de websteder, hvor folk kan købe, handle og holde kryptovalutaer. Og mange af disse røverier kan bebrejdes dårlig grundlæggende sikkerhedspraksis. Det ændrede sig i januar med angrebet på 51 % mod Ethereum Classic.

51 % reglen

Modtagelighed for 51% angreb er iboende for de fleste kryptovalutaer. Det skyldes, at de fleste er baseret på blockchains, der bruger bevis for arbejde som deres protokol til at verificere transaktioner. I denne proces, også kendt som minedrift , bruger noder enorme mængder af computerkraft for at bevise, at de er troværdige nok til at tilføje oplysninger om nye transaktioner til databasen. En minearbejder, der på en eller anden måde får kontrol over et flertal af netværkets minedrift, kan snyde andre brugere ved at sende dem betalinger og derefter skabe en alternativ version af blockchain, hvor betalingerne aldrig fandt sted. Denne nye version kaldes en gaffel . Angriberen, som kontrollerer det meste af minedriften, kan gøre gaffelen til den autoritative version af kæden og fortsætte med at bruge den samme kryptovaluta igen.

For populære blockchains vil forsøg på denne form for røveri sandsynligvis være ekstremt dyrt. Ifølge hjemmesiden Krypto51 , ville leje nok minedrift til at angribe Bitcoin i øjeblikket koste mere end $260.000 i timen. Men det bliver hurtigt meget billigere, efterhånden som du bevæger dig ned på listen over de mere end 1.500 kryptovalutaer derude. Faldende møntpriser gør det endnu billigere, da de får minearbejdere til at slukke for deres maskiner, hvilket efterlader netværk med mindre beskyttelse.

Mod midten af ​​2018 begyndte angriberne at angribe 51 % på en række relativt små, let handlede mønter, herunder Verge, Monacoin og Bitcoin Gold, og stjal anslået $20 millioner i alt. I efteråret stjal hackere omkring 100.000 dollars vha en række angreb på en valuta kaldet Vertcoin. Hittet mod Ethereum Classic, som gav mere end $1 million, var det første mod en top-20-valuta.

David Vorick, medstifter af den blockchain-baserede fillagringsplatform Sia, forudsiger det 51 % angreb vil fortsætte med at vokse i hyppighed og sværhedsgrad, og denne udveksling vil tage hovedparten af ​​skaden forårsaget af dobbeltudgifter. En ting, der driver denne tendens, siger han, har været fremkomsten af ​​såkaldte hashrate-markedspladser, som angribere kan bruge til at leje computerkraft til angreb. Udvekslinger skal i sidste ende være meget mere restriktive, når de skal vælge, hvilke kryptovalutaer der skal understøttes, skrev Vorick efter Ethereum Classic-hacket.

En helt ny dåse ormefejl

Bortset fra 51% angreb, er der et helt nyt niveau af blockchain-sikkerhedssvagheder, hvis implikationer forskere lige er begyndt at udforske: smart-kontrakt-fejl. Tilfældigvis er Ethereum Classic - specifikt historien bag dens oprindelse - også et godt udgangspunkt for at forstå dem.

TIL smart kontrakt er et computerprogram, der kører på et blockchain-netværk. Det kan bruges til at automatisere bevægelsen af ​​kryptovaluta i henhold til foreskrevne regler og betingelser. Dette har mange potentielle anvendelser, såsom at lette reelle juridiske kontrakter eller komplicerede finansielle transaktioner. En anden anvendelse - det tilfælde af interesse her - er at skabe en stemmemekanisme, hvorved alle investorer i en venturekapitalfond i fællesskab kan beslutte, hvordan pengene skal allokeres.

Netop sådan en fond, kaldet Decentralized Autonomous Organization (DAO), blev oprettet i 2016 ved hjælp af blockchain-systemet kaldet Ethereum. Kort efter stjal en angriber kryptovaluta for mere end 60 millioner dollars ved at udnytte en uforudset fejl i en smart kontrakt, der styrede DAO. I det væsentlige tillod fejlen hackeren at blive ved med at anmode om penge fra konti, uden at systemet registrerede, at pengene allerede var blevet trukket.

Som hacket illustrerede, kan en fejl i en live smart kontrakt skabe en unik form for nødsituation. I traditionel software kan en fejl rettes med en patch. I blockchain-verdenen er det ikke så enkelt. Fordi transaktioner på en blockchain ikke kan fortrydes, er implementering af en smart kontrakt lidt som at affyre en raket, siger Petar Tsankov, en forsker ved ETH Zürich og medstifter af en smart-kontrakt sikkerhedsstartup kaldet Kædesikkerhed . Softwaren kan ikke lave en fejl.

Der er en slags rettelser. Selvom de ikke kan lappes, kan nogle kontrakter opgraderes ved at implementere yderligere smarte kontrakter til at interagere med dem. Udviklere kan også bygge centraliserede kill-switches ind i et netværk for at stoppe al aktivitet, når et hack er opdaget. Men for brugere, hvis penge allerede er blevet stjålet, vil det være for sent.

Den eneste måde at få pengene tilbage på er faktisk at omskrive historien - at gå tilbage til punktet på blockchain før angrebet skete, oprette en forgrening til en ny blockchain og få alle på netværket til at gå med til at bruge den i stedet. Det er, hvad Ethereums udviklere valgte at gøre. Det meste, men ikke alle, af samfundet skiftede til den nye kæde, som vi nu kender som Ethereum. En mindre gruppe holdouts holdt fast i den originale kæde, som blev til Ethereum Classic.

I sidste måned reddede Tsankovs team hos ChainSecurity Ethereum fra en mulig gentagelse af DAO-katastrofen. Blot en dag før en større planlagt softwareopgradering fortalte virksomheden Ethereums ledende udviklere, at det ville have den utilsigtede konsekvens at efterlade nogle kontrakter på blockchainen, der for nylig var sårbare over for den samme slags fejl, der førte til DAO-hacket. Udviklerne udskød omgående opgraderingen og vil give den en ny chance senere på måneden.

Ikke desto mindre var hundredvis af værdifulde Ethereum-smarte kontrakter allerede sårbare over for denne såkaldte reentrancy-fejl, ifølge Victor Fang, medstifter og administrerende direktør for blockchain-sikkerhedsfirmaet AnChain.ai. Titusindvis af kontrakter kan indeholde en anden form for sårbarhed, ifølge forskning udført sidste år. Og selve naturen af ​​offentlige blockchains betyder, at hvis der findes en smart-kontrakt-fejl, vil hackere finde den, da kildekoden ofte er synlig på blockchainen. Det her er meget anderledes end traditionel cybersikkerhed, siger Fang, som tidligere har arbejdet for cybersikkerhedsfirmaet FireEye.

Buggy-kontrakter, især dem, der rummer tusinder eller millioner af dollars, har tiltrukket hackere lige så avancerede som den slags, der angriber banker eller regeringer. I august identificerede AnChain fem Ethereum-adresser bag et ekstremt sofistikeret angreb, der udnyttede en kontraktfejl i et populært gambling-spil til at stjæle $4 millioner.

Kan hackerne besejres?

AnChain.ai er en af ​​flere nyere startups, der er oprettet for at imødegå truslen om blockchain-hacking. Den bruger kunstig intelligens til at overvåge transaktioner og opdage mistænkelig aktivitet, og den kan scanne smart-kontrakt kode for kendte sårbarheder.

Andre virksomheder, herunder Tsankovs ChainSecurity, udvikler revisionstjenester baseret på en etableret computervidenskabsteknik kaldet formel verifikation. Målet er at bevise matematisk, at en kontrakts kode faktisk vil gøre, hvad dens skabere havde til hensigt. Disse revisionsværktøjer, som er begyndt at dukke op i det seneste år eller deromkring, har gjort det muligt for skabere af smarte kontrakter at fjerne mange af de fejl, der havde været lavthængende frugter, siger Tsankov. Men processen kan være dyr og tidskrævende.

Det kan også være muligt at bruge yderligere smarte kontrakter til at oprette blockchain-baserede bug-bounties. Disse ville tilskynde folk til at rapportere fejl til gengæld for en kryptovaluta-belønning, siger Philip Daian , en forsker ved Cornell University's Initiative for Cryptocurrencies and Contracts.

Men at sikre, at koden er ren, vil kun gå så langt. En blockchain er trods alt et komplekst økonomisk system, der afhænger af menneskers uforudsigelige adfærd, og folk vil altid lyste efter nye måder at spille det på. Daian og hans kolleger har vist, hvordan angriberne allerede har fundet ud af hvordan at tjene på at spille populære Ethereum smarte kontrakter , for eksempel.

Kort sagt, mens blockchain-teknologi længe har været udråbt for sin sikkerhed, kan den under visse forhold være ret sårbar. Nogle gange kan du få skylden for sjusket udførelse eller utilsigtede softwarefejl. Andre gange er det mere en gråzone - det komplicerede resultat af interaktioner mellem koden, økonomien i blockchain og menneskelig grådighed. Det har været kendt i teorien siden teknologiens begyndelse. Nu hvor så mange blockchains er ude i verden, lærer vi, hvad det faktisk betyder - ofte på den hårde måde.

skjule