Dlaczego bezpieczeństwo Blockchain jest tak ważne
Ponieważ w 2024 r. całkowita wartość aktywów w łańcuchu bloków przekroczyła 1 bilion dolarów, pilna potrzeba zwalczania zagrożeń cybernetycznych charakterystycznych dla blockchainu stała się ważniejsza niż kiedykolwiek.
Najnowsza analiza przestępczości związanej z kryptowalutami wskazuje na znaczny spadek liczby nielegalnych transakcji o 65% w ciągu ostatniego roku, począwszy od połowy 2023 r. Jednak w miarę ewolucji krajobrazu blockchain strategie stosowane przez cyberprzestępców również stają się coraz bardziej wyrafinowane. W odpowiedzi na to istotne jest, aby organizacje wdrożyły kompleksowe ramy bezpieczeństwa, aby odnieść sukces w tym zmieniającym się środowisku.
Szybki rozwój zdecentralizowanych technologii stał się bodźcem do niezwykłych innowacji, jednak zdecentralizowany charakter stwarza również specyficzne wyzwania. Odzwierciedlając początki Internetu, staje się oczywiste, że każda instytucja wkrótce będzie potrzebować dobrze określonej strategii bezpieczeństwa blockchain, aby chronić swoją działalność.
W tym przeglądzie bezpieczeństwa blockchain przeanalizujemy luki i exploity, które są powszechne w świecie kryptowalut, dokonamy przeglądu różnych środków obronnych i rozważymy ewoluujący krajobraz bezpieczeństwa w łańcuchu. Ta dyskusja ma na celu dostarczenie informacji na temat zabezpieczania zasobów cyfrowych i utrzymywania zaufania w ekosystemie blockchain.
Co oznacza bezpieczeństwo blockchain?
Bezpieczeństwo Blockchain obejmuje integrację metodologii, narzędzi i najlepszych praktyk cyberbezpieczeństwa mających na celu zmniejszenie ryzyka i zapobieganie nieautoryzowanemu dostępowi i złośliwym atakom w sieciach blockchain.
Chociaż wszystkie łańcuchy bloków wykorzystują technologię księgi rozproszonej (DLT), różnią się one funkcjonalnością i poziomami bezpieczeństwa. Publiczne i prywatne łańcuchy bloków oferują wyjątkowe korzyści i stoją przed odrębnymi wyzwaniami, przede wszystkim ze względu na fundamentalne różnice w strukturach sieci – otwartej i zamkniętej. Różnice te znacząco wpływają na odpowiednie ramy bezpieczeństwa.
Bezpieczeństwo w publicznych blockchainach
Publiczne łańcuchy bloków, takie jak Bitcoin i Ethereum, działają jako otwarte, niewymagające pozwolenia sieci, do których każdy może dołączyć i uczestniczyć w walidacji transakcji. Bazy kodów tych publicznych łańcuchów bloków mają charakter open source, co oznacza, że są publicznie dostępne i stale sprawdzane przez społeczność programistów. Ta społeczność aktywnie przegląda kod, aby zidentyfikować i rozwiązać błędy, luki w zabezpieczeniach i inne potencjalne problemy. Otwarty charakter oprogramowania nie tylko sprzyja poprawie bezpieczeństwa, funkcji i wydajności dzięki zbiorowej wiedzy specjalistycznej, ale także stwarza ryzyko, ponieważ umożliwia hakerom i złośliwym podmiotom ciągłe wyszukiwanie i potencjalne wykorzystywanie luk w zabezpieczeniach.
Odpowiedzialność za bezpieczeństwo w publicznych blockchainach
W publicznych blockchainach, takich jak Ethereum, odpowiedzialność za bezpieczeństwo ponosi zbiorowo cała sieć na całym świecie. Dotyczy to nie tylko pierwotnych założycieli, którzy dostarczają początkowy kod źródłowy i kierują rozwojem sieci, ale także walidatorów i operatorów węzłów, którzy zapewniają płynne działanie sieci. Co więcej, ekosystem jest wspierany przez setki tysięcy programistów, którzy stale udoskonalają i ulepszają kod. Użytkownicy również odgrywają kluczową rolę, stosując się do najlepszych praktyk w zakresie bezpieczeństwa. Biorąc pod uwagę zdecentralizowany charakter publicznych łańcuchów bloków, żaden pojedynczy podmiot nie sprawuje całkowitej kontroli nad bezpieczeństwem, co zwiększa odporność sieci na różne ataki.
Bieżące utrzymanie i rozwój publicznych blockchainów
Publiczne blockchainy często korzystają z powiązanych podmiotów, które koncentrują się na rozwoju i wspieraniu zaangażowania społeczności. Przykładowo Fundacja Ethereum aktywnie wspiera rozwój Ethereum, natomiast Bitcoin, zapoczątkowany przez pseudonimowego Satoshi Nakamoto, jest utrzymywany przez dedykowaną grupę programistów zarządzających oprogramowaniem Bitcoin Core. To oprogramowanie jest dynamiczne i wymaga ciągłych aktualizacji i konserwacji w celu usunięcia luk w zabezpieczeniach i reagowania na pojawiające się wyzwania. Zmiany w sieci podlegają mechanizmowi konsensusu. W przypadku Bitcoina zmiany są proponowane poprzez propozycje ulepszeń Bitcoin (BIP), które każdy może złożyć, a nie tylko główni opiekunowie, promując demokratyczny proces ewolucji sieci.
Bezpieczeństwo w prywatnych blockchainach
Prywatne łańcuchy bloków działają jako ekskluzywne sieci z ograniczonym dostępem, co czyni je z natury bardziej scentralizowanymi w porównaniu do ich publicznych odpowiedników. Centralizacja ta może zwiększyć odporność na pewne zagrożenia zewnętrzne, ale wprowadza także pojedynczy punkt awarii. W związku z tym za zabezpieczenie prywatnego blockchaina odpowiada przede wszystkim konkretny podmiot zarządzający siecią. Instytucja ta musi koniecznie wdrożyć solidne środki bezpieczeństwa w celu ograniczenia luk w zabezpieczeniach nieodłącznie związanych z systemami scentralizowanymi.
Chociaż prywatne łańcuchy bloków nie korzystają ze zdecentralizowanej, liczbowej przewagi obserwowanej w publicznych łańcuchach bloków, często oferują większą szybkość i wydajność. Dzieje się tak dlatego, że osiągnięcie konsensusu wymaga mniejszego wysiłku obliczeniowego. Jednak organ centralny w prywatnych łańcuchach bloków, który kontroluje dostęp i uprawnienia, ma również uprawnienia do potencjalnego zamknięcia sieci lub manipulowania nią. Stanowi to wyjątkowe ryzyko bezpieczeństwa, które zwykle nie jest kojarzone z publicznymi łańcuchami bloków, w których żaden pojedynczy podmiot nie ma nadrzędnej kontroli. Równowaga między kontrolą a bezpieczeństwem w prywatnych łańcuchach bloków wymaga rygorystycznych protokołów bezpieczeństwa wewnętrznego w celu ochrony przed zagrożeniami zarówno wewnętrznymi, jak i zewnętrznymi.
Zabezpieczanie technologii Blockchain
Blockchain działa w oparciu o zdecentralizowany system księgi cyfrowej, składający się z globalnej sieci komputerów, zwanych węzłami, które zatwierdzają i rejestrują transakcje. Taka konfiguracja zapewnia brak scentralizowanego organu ani pojedynczego punktu awarii, ponieważ każdy uczestnik zachowuje kopię całej księgi. Transakcje, takie jak transfery kryptowalut, grupowane są w bloki, które następnie dodawane są do blockchainu.
Zanim blok zostanie dołączony do łańcucha bloków, musi zostać zweryfikowany poprzez mechanizm konsensusu. Dwa podstawowe typy mechanizmów konsensusu to Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS) . W PoW górnicy rozwiązują złożone problemy obliczeniowe w celu walidacji transakcji, podczas gdy w PoS walidatorzy blokują część swoich tokenów , aby zdobyć prawo do sprawdzania poprawności transakcji. Ci walidatorzy, niezależnie od tego, czy są to górnicy w PoW, czy też osoby zainteresowane w PoS, są nagradzani za swoje wysiłki w zabezpieczeniu sieci. Ten proces walidacji zapewnia, że wszyscy uczestnicy sieci są zgodni co do legalności transakcji. Po zapełnieniu blok jest szyfrowany i łączony z poprzednim blokiem, tworząc nierozerwalny łańcuch. Ze względu na rozproszony charakter księgi i kryptograficzne łączenie bloków, manipulowanie dowolnym blokiem wymagałoby zmian w całym łańcuchu, co uczyniłoby oszustwo wysoce wykrywalnym i trudnym.
Technologia Blockchain nie tylko stanowi podstawę popularnych kryptowalut, takich jak Bitcoin i Ethereum, ale oferuje także ogromny potencjał zrewolucjonizowania transakcji cyfrowych i budowania zaufania bez pośredników.
Bezpieczeństwo transakcji w Blockchain
W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów finansowych, które działają w oparciu o wypłaty środków na podstawie zezwoleń, transakcje blockchain są inicjowane bezpośrednio pomiędzy urządzeniami równorzędnymi, bez pośredników. Każdy użytkownik zarządza swoimi zasobami cyfrowymi za pomocą klucza prywatnego – narzędzia kryptograficznego zapewniającego bezpieczny dostęp i uwierzytelnianie transakcji.
W świecie kryptowalut odpowiedzialność osobista jest najważniejsza, ponieważ transakcje są nieodwracalne po potwierdzeniu na blockchainie. Ta niezmienność oznacza, że odzyskanie utraconych lub skradzionych środków jest prawie niemożliwe, co podkreśla kluczowe znaczenie bezpiecznego zarządzania kluczami prywatnymi. Ten model transakcji peer-to-peer nie tylko zwiększa bezpieczeństwo poprzez eliminację zagrożeń pośrednich, ale także kładzie większy nacisk na czujność użytkownika i środki ostrożności w celu ochrony jego zasobów cyfrowych.
Luki i bezpieczeństwo w technologii Blockchain
Choć blockchain jest często reklamowany jako sam w sobie bezpieczny, nie jest on całkowicie odporny na zagrożenia bezpieczeństwa. Jednak jego unikalne cechy strukturalne znacznie zwiększają jego wewnętrzne właściwości bezpieczeństwa:
- Kryptografia : Transakcje Blockchain są zabezpieczane przy użyciu zasad kryptograficznych, które zapewniają integralność danych i uwierzytelnianie. Infrastruktura klucza publicznego (PKI) zapewnia użytkownikom klucz publiczny do otrzymywania zasobów i klucz prywatny do ich zabezpieczania.
- Decentralizacja : w przeciwieństwie do systemów scentralizowanych, łańcuchy bloków są utrzymywane w rozproszonej sieci komputerów lub węzłów. Oznacza to, że naruszenie jednego węzła — lub nawet kilku — nie zagraża całemu systemowi.
- Mechanizmy konsensusu : Algorytmy te zapewniają, że wszystkie węzły zgadzają się co do ważności transakcji. Protokoły takie jak Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS) chronią przed atakami Sybil, podczas których osoba atakująca próbuje przejąć kontrolę nad większością sieci.
- Niezmienność : gdy transakcja zostanie zarejestrowana w bloku i dodana do łańcucha bloków, nie można jej zmienić. Ta trwałość gwarantuje, że historie transakcji pozostaną niezmienne.
- Przejrzystość : wiele łańcuchów bloków działa jako księgi publiczne, umożliwiając każdemu wgląd w dowolną transakcję, dzięki czemu wszelkie oszukańcze działania są łatwiej wykrywalne.
Pomimo tych solidnych środków bezpieczeństwa nadal występują luki w zabezpieczeniach. Te same cechy, które czynią blockchain rewolucyjnym, takie jak jego niezmienność, mogą również stwarzać ryzyko, jeśli sam system zostanie kiedykolwiek naruszony.
Rodzaje naruszeń bezpieczeństwa Blockchain
Luki w zabezpieczeniach Blockchain można podzielić na trzy główne typy:
- Luki w zabezpieczeniach ekosystemu : Obejmują one wady szerszego ekosystemu blockchain, w tym problemy z konfiguracją węzłów lub komunikacją sieciową.
- Ataki na inteligentne kontrakty i protokoły : ich celem są dodatkowe warstwy działające na blockchainie, takie jak inteligentne kontrakty i inne protokoły, które mogą zawierać możliwe do wykorzystania błędy lub wady projektowe.
- Ataki na infrastrukturę i użytkowników : koncentrują się na takich elementach, jak portfele cyfrowe i platformy wymiany, a także na zachowaniach użytkowników, które mogą prowadzić do kradzieży kluczy lub ataków typu phishing.
Ważne jest, aby zrozumieć, że chociaż blockchain zapewnia szereg korzyści w zakresie bezpieczeństwa, nie jest pozbawiony potencjalnych wyzwań związanych z bezpieczeństwem, które wymagają czujnego zarządzania i ciągłego doskonalenia.
Luki w ekosystemie Blockchain
Sieć typu blockchain z mniejszą liczbą węzłów jest z natury bardziej podatna na ataki niż sieć duża i szeroko rozpowszechniona. Ataki Sybil lub ataki 51% stanowią obecnie znaczne wyzwanie w przypadku dobrze ugruntowanych łańcuchów bloków, takich jak Bitcoin czy Ethereum, ze względu na ogromną moc obliczeniową lub wymagane znaczne zasoby. Jednak zrozumienie pełnego zakresu potencjalnych zagrożeń jest kluczowe, szczególnie dla organizacji rozważających przyjęcie mniejszych, powstających łańcuchów bloków lub tych, które chcą opracować własne.
Atak Sybilli
Celem ataku Sybil jest warstwa peer-to-peer sieci blockchain, w której złośliwy aktor próbuje przejąć kontrolę nad wieloma węzłami, aby wpłynąć na działanie sieci.
51% lub atak podwójnego wydawania
Atak ten stanowi zagrożenie dla integralności łańcuchów bloków Proof-of-Work. Jeśli atakujący kontroluje ponad 50% mocy wydobywczej sieci, może manipulować potwierdzeniami transakcji, umożliwiając podwójne wydawanie monet i potencjalnie wstrzymując dodawanie nowych bloków.
Ryzyko centralizacji
Pomimo zdecentralizowanych ideałów publicznych łańcuchów bloków, aspekty praktyczne, takie jak pule wydobywcze, mogą prowadzić do centralizacji. Taka koncentracja władzy może spowodować powstanie luk w zabezpieczeniach. Co więcej, wiele węzłów blockchain działa w oparciu o scentralizowane usługi w chmurze, takie jak Amazon Web Services. Atak na taką scentralizowaną infrastrukturę mógłby zagrozić znacznej części węzłów, popchając sieć w kierunku centralizacji i zwiększając jej podatność na ataki.
Przeciążenie sieci
Przeciążenie sieci Blockchain ma miejsce, gdy nie ma wystarczającej liczby walidatorów do przetworzenia wolumenu przesyłanych transakcji. Może to prowadzić do opóźnień w przetwarzaniu transakcji, wyższych opłat transakcyjnych, a w poważnych przypadkach do przestojów i niestabilności sieci. Takie problemy mogą podważyć zaufanie do zdolności sieci do skutecznej obsługi dużych wolumenów transakcji.
Zrozumienie tych luk jest niezbędne dla utrzymania bezpieczeństwa i wydajności sieci blockchain, zwłaszcza że technologia stale ewoluuje i integruje się z różnymi sektorami.
Luki w protokołach i inteligentnych kontraktach w sieciach Blockchain
Ataki na mosty
Mosty Blockchain ułatwiają transfer aktywów między różnymi sieciami blockchain, wzmacniając ekosystem zdecentralizowanych finansów (DeFi). Ponieważ jednak często przechowują duże ilości zasobów i mogą być mniej bezpieczne niż połączone łańcuchy bloków, mosty stały się głównymi celami hakerów. Warto zauważyć, że ataki mostowe stanowią około 70% cyberataków związanych z kryptowalutami, co podkreśla ich podatność.
Luki warstwy 2
Ogólne obawy dotyczące bezpieczeństwa blockchain dotyczą rozwiązań warstwy 2, z dodatkowymi specyficznymi lukami w zabezpieczeniach. Należą do nich potencjalna cenzura transakcji przez dostawców pakietów zbiorczych oraz ataki takie jak Denial of Service (DoS) i złośliwe oprogramowanie atakujące tych dostawców, które mogą zakłócać działanie tych sieci.
Hacki i exploity protokołu
W sektorze DeFi szczególnie niepokojące są włamania do protokołów, prowadzące do znacznych strat finansowych i podważania zaufania do ekosystemu. Pomimo regularnych audytów bezpieczeństwa mających na celu ograniczenie ryzyka, złożoność tych protokołów finansowych może pozwolić na niewykrycie luk w zabezpieczeniach. Znaczącym incydentem był hack BadgerDAO, podczas którego skompromitowany klucz Cloudflare API umożliwił kradzież 120 milionów dolarów.
Inne luki w zabezpieczeniach inteligentnych kontraktów
Inteligentne kontrakty są podatne na błędy w kodowaniu, które można wykorzystać w złośliwy sposób. Historycznym przykładem takiej luki był hack DAO na Ethereum, podczas którego osoba atakująca wyczerpała około jednej trzeciej funduszy DAO , wartych wówczas około 50 milionów dolarów. To poważne naruszenie bezpieczeństwa spowodowało podziały w społeczności Ethereum, co ostatecznie doprowadziło do podziału na Ethereum (ETH) i Ethereum Classic (ETC).
Zagrożenia bezpieczeństwa infrastruktury i użytkowników w ekosystemie kryptowalut
Popularne luki w oprogramowaniu
Portfele kryptowalutowe i powszechnie używane oprogramowanie są częstymi celami cyberataków. Uderzającym przykładem było naruszenie powszechnie używanego portfela mobilnego Solana , Slope, podczas którego hakerom udało się ukraść ponad 8 milionów dolarów w SOL. Atak był na tyle znaczący, że początkowo wzbudził obawy o bezpieczeństwo samego blockchainu Solana.
Scentralizowane hacki Exchange
Scentralizowane giełdy kryptowalut, które ułatwiają handel aktywami cyfrowymi, są odwiecznymi celami cyberprzestępców. Niesławny incydent w Mt.Gox w 2014 r., podczas którego hakerzy ukradli około 850 000 bitcoinów, podkreśla potencjalne luki w zabezpieczeniach tych platform.
Ataki złośliwego oprogramowania
Cyberprzestępcy często wdrażają złośliwe oprogramowanie w celu kradzieży kluczy do portfela lub wykonywania nieautoryzowanych transakcji. Jedna z wyrafinowanych metod wykorzystuje złośliwe oprogramowanie, które wykrywa, kiedy adres kryptowaluty jest kopiowany do schowka, a następnie podczas wklejania zamienia go z adresem atakującego.
Ataki phishingowe
W przypadku oszustw typu phishing napastnicy oszukują użytkowników, aby ujawnili poufne informacje, takie jak klucze prywatne lub hasła. Schematy te zazwyczaj wykorzystują fałszywe strony internetowe lub wiadomości imitujące legalne źródła, aby oszukać użytkowników.
Oszustwo związane z wymianą karty SIM
Używanie wiadomości SMS do uwierzytelniania wieloskładnikowego jest ryzykowne ze względu na zagrożenie atakami polegającymi na zamianie karty SIM. W takich przypadkach napastnicy przesyłają dane karty SIM ofiary na jej urządzenie, często podszywając się pod ofiarę przed usługodawcą, uzyskując w ten sposób kontrolę nad kontami powiązanymi z danym numerem telefonu.
Oszustwa związane z inżynierią społeczną
Oszustwa te obejmują nakłonienie osób do wysłania kryptowaluty lub ujawnienia kluczy prywatnych i haseł pod zwodniczym pretekstem.
Błędy użytkownika
Błędy popełniane przez użytkowników, takie jak utrata kluczy prywatnych, nieumyślne ich udostępnienie lub wysłanie zasobów na nieprawidłowe adresy, wiążą się ze znacznym ryzykiem. Jednak problemy te wynikają raczej z błędów użytkowników, a nie z nieodłącznych wad technologii blockchain.
