79. Typowe luki i zabezpieczenia mostów w technologii blockchain
Technologia blockchain, pierwotnie stworzona jako podstawa dla kryptowalut, zaczęła ewoluować i znajduje zastosowanie w różnych sektorach gospodarki. Jednym z kluczowych elementów, które umożliwiają interoperacyjność i współpracę między różnymi łańcuchami bloków, są tzw. mosty (ang. bridges).
Mosty te stanowią krytyczne elementy w ekosystemie blockchain, a ich bezpieczeństwo jest kluczowe dla zapewnienia integralności i niezawodności całego systemu. W niniejszym artykule przeanalizujemy typowe luki w zabezpieczeniach mostów blockchainowych oraz przedstawimy strategie mające na celu ich skuteczne zabezpieczenie.
Czym są mosty blockchain?
Most blockchain to mechanizm łączący dwa niezależne łańcuchy bloków. Jego celem jest ułatwienie komunikacji między nimi. Jeżeli na przykład osiadasz bitcoina i chciałbyś korzystać z usług zdecentralizowanych finansów (DeFi) w sieci Ethereum, umożliwi Ci to odpowiedni most blockchain, eliminując konieczność sprzedaży swojego bitcoina.
Mosty odgrywają ogromnie ważną rolę w całym ekosystemie blockchain. Są niezbędne do osiągnięcia interoperacyjności między różnymi łańcuchami bloków. Funkcjonują dzięki zastosowaniu różnorodnych procesów walidacyjnych zarówno na łańcuchu blokowym (on-chain), jak i poza nim (off-chain), co sprawia, że są podatne na różne rodzaje luk w zabezpieczeniach.
W praktyce mosty przechowują tokeny, które użytkownik chce przetransferować między różnymi łańcuchami. Zazwyczaj mosty są zaimplementowane jako inteligentne kontrakty i gromadzą znaczną ilość tokenów w miarę wzrostu przekazów cross-chain, co sprawia, że stają się atrakcyjnym celem dla potencjalnych hakerów.
Dodatkowo, mosty blockchain mają inne obszary potencjalnych ataków, a wszystko z uwagi na swoją złożoną strukturę, obejmującą wiele składników. W związku z tym oszuści są silnie zmotywowani do celowania w aplikacje cross-chain, dążąc do wyprowadzenia znacznych kwot pieniężnych.
Dlatego też bezpieczeństwo mostów jest ogromnie ważne w ekosystemie blockchain.
Typowe luki w zabezpieczeniach mostów
- Ataki 51% to jedna z najpoważniejszych zagrożeń dla bezpieczeństwa blockchain. W przypadku mostów atak taki może skutkować kontrolą nad większością węzłów obsługujących most, co prowadzi do manipulacji przekazywanymi danymi. Aby przeciwdziałać temu zagrożeniu, konieczne jest zastosowanie mechanizmów konsensusu odpornych na tego rodzaju ataki.
- Smart Contract Vulnerabilities. Mosty często korzystają z inteligentnych kontraktów do przekazywania informacji między różnymi łańcuchami bloków. Jednak błędy w kodzie inteligentnych kontraktów mogą prowadzić do luk w zabezpieczeniach, umożliwiając atakującym przejęcie kontroli nad mostem. Regularne audyty bezpieczeństwa kodu kontraktów są więc niezbędne.
- Oracle Exploitation. Mosty blockchainowe często korzystają z oracles, czyli wyroczni zewnętrznych informacji, do uzyskiwania danych spoza blockchaina. Ataki na oracles mogą prowadzić do manipulacji przekazywanymi danymi, co z kolei wpływa na stan kontraktu na drugim łańcuchu. Weryfikacja danych oracle i stosowanie zdecentralizowanych źródeł danych są kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa.
- Nieodpowiednia lub za mała weryfikacja on-chain. Proces weryfikacji on-chain, szczególnie w przypadku mostów dedykowanych określonym dAppsom jest zazwyczaj ograniczony do minimum. W przypadku tych mostów realizacja podstawowych operacji dokonywana jest za pomocą scentralizowanych backendów. Wszelkie inne weryfikacje są dokonywane poza łańcuchem (off-chain). Takie podejście do mostów może prowadzić do luk, które bardzo chętnie zostaną wykorzystane przez hakerów.
Zabezpieczenia luk w mostach blockchain
Przede wszystkim implementacja wielopoziomowych zabezpieczeń, która obejmuje zarówno warstwę protokołu, jak i warstwę aplikacji, jest kluczowa. Wykorzystanie algorytmów konsensusu, takich jak PoW (Proof of Work) lub PoS (Proof of Stake), oraz regularne aktualizacje oprogramowania pomagają w minimalizacji ryzyka ataków 51%.
Należy zadbać o bezpieczeństwo smart kontraktów. Regularne audyty bezpieczeństwa kodu inteligentnych kontraktów są niezbędne do wykrywania i usuwania potencjalnych luk. Wykorzystanie najnowszych standardów programistycznych, takich jak Solidity, oraz korzystanie z bezpiecznych wzorców projektowych są kluczowe dla zminimalizowania ryzyka.
Zdecentralizowane źródła danych w przypadku wykorzystywania wyroczni. W celu zabezpieczenia przed atakami na oracles zaleca się stosowanie zdecentralizowanych źródeł danych. Wykorzystanie wielu oracles z różnych źródeł zwiększa odporność na manipulację informacjami i minimalizuje ryzyko błędów w danych.
Na koniec edukacja i świadomość. Szkolenie zespołów odpowiedzialnych za rozwój, utrzymanie i zarządzanie mostami blockchainowymi jest kluczowe. Świadomość najnowszych zagrożeń i praktyk zabezpieczeń pozwoli zespołom szybko reagować na ewentualne zagrożenia.
Podsumowanie
Zabezpieczanie mostów w technologii blockchain to kompleksowe zadanie wymagające zastosowania wielu środków bezpieczeństwa. Łączenie wielopoziomowych zabezpieczeń, audytów kodu, wykorzystania wyroczni oraz stałej edukacji są kluczowe dla utrzymania integralności i bezpieczeństwa w ekosystemie blockchainowym.
Nieustanne doskonalenie protokołów i praktyk zabezpieczeń jest niezbędne w obliczu dynamicznego charakteru zagrożeń cybernetycznych.