针对Layer 2协议审查攻击的研究,Vitalik称同步99%容错共识或是解决方案

译者前言:近日,区块链研究者RyuyaNakamura等人提出了一种针对Layer2协议的审查攻击策略,他们认为,这种攻击很难被识别,即使用户通过软分叉去做恢复,也无法在不惩罚诚实验证者的情况下去惩罚攻击者。

而来自以太坊研究社区的其他研究者则提出,实施这种攻击的理论成本是非常高的,因此要实施它并不现实,对此,以太坊创始人Vitalik也发表了他的看法。

以下是该攻击策略的具体内容及研究者们的讨论:

RyuyaNakamura:我们提出了一种审查特定交易的攻击策略,而想要识别出攻击者会是很困难的。

即使用户可通过社区协调的软/硬分叉从攻击中恢复,我们也无法在不惩罚诚实验证者的情况下去惩罚攻击者。

背景

基于欺诈证明的Layer2协议的安全性,取决于以下假设:如果运营者/参与者claim无效链外状态,则可以在预定义的时间段内向链提交欺诈证明并将其包含在链中。最近,/img/20230516000204464581/1.jpg "/>

声音 | 徐明星:某自媒体多次针对本人指明道姓写黑稿:刚刚徐明星发微博称,某自媒体多次针对本人指明道姓写黑稿,捏造并散布虚构的事实,还雇佣大量水军号到处转发,请问幕后老板贺树龙:

1、私人针对他人进行追踪、围堵等行为合法吗?你在教唆这种非法行为吗?

2、合法的诉求不应该通过公检法等法律部门来表达吗,你觉得司法维护不了个人合法权益吗?你不相信法制和法治吗?

3、你写的事情是客观事实吗?你核实了吗?你笔下长篇报道“老头”冯友全和他宣称的“儿子”如果不是父子关系,你愿意为你的不实报道道歉吗?你文章中的那份所谓“赔偿”合同你核实过吗?如果证明是伪造的,你是否愿意道歉?[2018/10/22]

攻击者在创建区块时以一定的概率选择以下任一项。

3、创建一个没有欺诈证明的区块,其充满了攻击者自己制造的交易;

4、创建一个包含欺诈证明和自制交易的区块。

4、1攻击者在下一个区块被发布后,紧接着就发布此区块,以便大多数诚实的验证者不会投票给该区块;4、2攻击者为该区块发布“伪装”投票;

此外,攻击者还有一个策略,它可以鼓励诚实的验证者在没有欺诈证明的情况下创建区块。

5、攻击者经常以高昂的费用广播其自制交易;

美国评级机构周三将发布针对加密货币的评级:更多的华尔街资金可能很快就会进入加密货币领域。美国的一家评级机构将于本周推出针对比特币及其他加密货币的评级,这可能会为更多的基金经理进入加密货币领域打开大门。据悉,美国独立评级机构维斯评级公司已经宣布,将于1月24日(周三)发布关于加密货币的评级事项,比特币、以太坊、瑞波、比特币现金、莱特币等都在评级范围内。[2018/1/22]

为什么说攻击者是安全的

抵抗“反DoS攻击”

当攻击者创建一个区块时,他并不包含其他人创建的任何交易。因此,攻击者只验证诚实验证者区块中包含的交易,因此,攻击者并不会遭受上述的DoS攻击。

攻击的不可检测性

在上面提到的策略中,攻击者不会生成含糊其辞或无效的消息。

攻击者和诚实验证者之间的区别,仅仅在于它们如何创建、发布和投票给包含欺诈证明的区块。为了减少创建具有欺诈证明的区块的投票率差异,攻击者增加了“伪装投票”,并减少诚实验证者对攻击者制造的欺诈证明进行的投票。

除此之外,策略2和4.1利用了分布式系统的特性,即活跃性故障不能从根本上与网络故障区分开来。此外,还会有各种的网络层攻击,通过这些攻击,攻击者可以延迟诚实验证者的区块和投票,使得诚实验证者看起来和攻击者相似。

因此,尽管我们必须改进策略以使这些论点更为正式,但我们推测,在不进行错误指控的情况下,很难去识别出攻击者的验证器。

用软分叉、硬分叉惩罚攻击者

如果用户们协调一次软分叉从审查交易中恢复,攻击者可以很快加入新链,以避免被检测到或遭受对liveness失败的任何惩罚。因为用户很难确定攻击者到底是谁,所以我们能做的就是用类似于“惩罚双方”的理念,在惩罚诚实验证者的同时,去惩罚所有可疑的验证者。

抵押

而确保只有攻击者一方受到惩罚的一种方法,是强迫任何人去存款成为Plasma/OpisticRollup的运营者或参与通道,并通过欺诈证明罚没抵押品。

如果我们假设社区协调的软分叉很可能成功,并且抵押品是足够多的,那么这样的Layer2协议可能实现激励相容性,同时权衡更高的进入壁垒。如果我们想避免因诚实的错误而对欺诈行为进行过多的惩罚,在这种情况下,欺诈证明可顺利提交而不会遭到审查,我们可以限制惩罚的默认金额,在遭到审查攻击的情况下,我们可以用硬分叉对攻击者进行大量惩罚。

脚注

OTOH,分片中的无效状态根的欺诈证明使链无效而不包含在链中。这篇文章提出了一个聪明的技巧;

请注意,攻击者不仅可以从单个Layer2构造中获益,其还可以同时从多个Layer2构造中获益。这就是为什么对非链上资产价值设定上限并不能解决这个问题;

在以太坊2.0中,Layer2系统将部署在分片链上,而不是在信标链上,因此最佳攻击策略可能会有所不同。我们把它留给以后讨论;

此类自制交易的费用将归攻击者所有;

以太坊研究社区的讨论

对于nrryuya提出的攻击策略,ConsenSys区块链研究员、optimisticrollup创建者JohnAdler回复称:

“首先,这种攻击的代价并非是零。

通过估算,要实施这样的协议攻击,攻击者需要掌握大约300万ETH,或大约4.5亿美元。

其次,你的投票策略是错误的,创建区块并不是投票策略的一部分,而是区块创建策略的一部分。每个slot的领导者是已知的,至少在ETH2.0的Casper中它是已知的。一个slot内不可能有多个区块提议者,因此,攻击者的区块将被轻易丢弃掉。

随后,MatterLabs合伙人AlexGluchowski回复称:

“是的,这种策略可能行不通,因为欺诈证明gas价格可能被定得高得难以置信。然而,在不补贴欺诈证明区块的情况下,这种攻击会是可行的,这才是最重要的。攻击者需要的只是“伪装”。

进行伪装的能力,是这项研究最重要的成果。

矿工们既自私又主动,一旦他们意识到有欺诈证明的区块总是被拒绝,很多人自然会引入审查政策以避免损失。尤其是如果这种行为是a)不可察觉和b)通过swagfutures行贿激励。

很快,这一讨论也引起了以太坊创始人VitalikButerin的关注,其回复道:

“我知道@vladzamfir正在研究一个主观‘CBC审查检测’系统,其提出了一个同步性假设,这允许验证器检测谁在进行审查,并形成集群,其中如果多数人在进行审查,少数人可以找到对方并建立在对方的区块上。我想知道它是否最终类似于

https://vitalik.ca/general/2018/08/07/99_fault_tolerance.html;有可能类似于Lamport的同步99%容错共识的技术,最终会成为自动拒绝审查链的强制性解决方案。”

更多讨论内容,读者可访问原贴:https://ethresear.ch/t/undetectable-censorship-attack-on-fraud-proof-based-layer2-protocols/6492

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