Tại sao bảo mật Blockchain lại quan trọng
Khi tổng giá trị tài sản trên blockchain vượt quá 1 nghìn tỷ USD vào năm 2024, thì việc cấp bách chống lại các mối đe dọa mạng dành riêng cho blockchain đã trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.
Phân tích mới nhất về tội phạm liên quan đến tiền điện tử cho thấy khối lượng giao dịch bất hợp pháp đã giảm đáng kể 65% trong năm qua, tính đến giữa năm 2023. Tuy nhiên, khi bối cảnh blockchain phát triển, các chiến lược được tội phạm mạng sử dụng cũng trở nên phức tạp hơn. Để đáp lại, điều cần thiết là các tổ chức phải triển khai một khuôn khổ bảo mật toàn diện để thành công trong môi trường đang thay đổi này.
Sự mở rộng nhanh chóng của các công nghệ phi tập trung đã thúc đẩy những đổi mới đáng chú ý, tuy nhiên bản chất phi tập trung cũng đặt ra những thách thức cụ thể. Phản ánh những ngày đầu của Internet, rõ ràng là mọi tổ chức sẽ sớm cần một chiến lược bảo mật blockchain được xác định rõ ràng để bảo vệ hoạt động của họ.
Trong phần tổng quan về bảo mật blockchain này, chúng tôi sẽ kiểm tra các lỗ hổng và cách khai thác phổ biến trong thế giới tiền điện tử, xem xét các biện pháp phòng thủ khác nhau và xem xét bối cảnh phát triển của bảo mật trên chuỗi. Cuộc thảo luận này nhằm mục đích cung cấp những hiểu biết sâu sắc về việc bảo mật tài sản kỹ thuật số và duy trì niềm tin trong hệ sinh thái blockchain.
Bảo mật blockchain đòi hỏi gì?
Bảo mật chuỗi khối liên quan đến việc tích hợp các phương pháp, công cụ và phương pháp thực hành tốt nhất về an ninh mạng nhằm giảm thiểu rủi ro và ngăn chặn truy cập trái phép cũng như các cuộc tấn công độc hại trong mạng chuỗi khối.
Mặc dù tất cả các blockchain đều sử dụng công nghệ sổ cái phân tán (DLT), nhưng chúng khác nhau về chức năng và mức độ bảo mật. Mỗi blockchain công khai và riêng tư đều mang lại những lợi ích riêng và đối mặt với những thách thức riêng biệt, chủ yếu là do sự khác biệt cơ bản trong cấu trúc mạng của chúng – mở và đóng. Những khác biệt này ảnh hưởng đáng kể đến khuôn khổ bảo mật tương ứng của họ.
Bảo mật trong chuỗi khối công cộng
Các chuỗi khối công khai như Bitcoin và Ethereum hoạt động như các mạng mở, không cần cấp phép, nơi bất kỳ ai cũng có thể tham gia và tham gia xác thực giao dịch. Cơ sở mã của các chuỗi khối công khai này là nguồn mở, nghĩa là chúng có thể được truy cập công khai và được cộng đồng các nhà phát triển xem xét kỹ lưỡng liên tục. Cộng đồng này tích cực xem xét mã để xác định và giải quyết các lỗi, lỗ hổng bảo mật và các vấn đề tiềm ẩn khác. Bản chất nguồn mở không chỉ thúc đẩy việc nâng cao tính bảo mật, tính năng và hiệu quả thông qua chuyên môn tập thể mà còn gây ra rủi ro vì nó cho phép tin tặc và tác nhân độc hại liên tục tìm kiếm và có khả năng khai thác các lỗ hổng.
Trách nhiệm về bảo mật trong chuỗi khối công cộng
Trong các chuỗi khối công khai như Ethereum, trách nhiệm bảo mật được toàn bộ mạng lưới trên toàn cầu nắm giữ. Điều này không chỉ bao gồm những người sáng lập ban đầu, những người cung cấp mã nguồn ban đầu và hướng dẫn phát triển mạng, mà còn bao gồm cả những người xác nhận và vận hành nút, những người giữ cho mạng hoạt động trơn tru. Hơn nữa, hệ sinh thái được hỗ trợ bởi hàng trăm nghìn nhà phát triển, những người liên tục tinh chỉnh và nâng cao mã. Người dùng cũng đóng một vai trò quan trọng bằng cách tuân thủ các biện pháp bảo mật tốt nhất. Do tính chất phi tập trung của các chuỗi khối công khai, không một thực thể đơn lẻ nào nắm toàn quyền kiểm soát an ninh, nâng cao khả năng phục hồi của mạng trước các cuộc tấn công khác nhau.
Duy trì và phát triển liên tục các chuỗi khối công cộng
Các chuỗi khối công khai thường được hưởng lợi từ các thực thể liên kết tập trung vào phát triển và thúc đẩy sự tham gia của cộng đồng. Ví dụ: Quỹ Ethereum tích cực hỗ trợ sự phát triển của Ethereum, trong khi Bitcoin, do bút danh Satoshi Nakamoto khởi xướng, được duy trì bởi một nhóm nhà phát triển chuyên trách quản lý phần mềm Bitcoin Core. Phần mềm này rất năng động, yêu cầu cập nhật và bảo trì liên tục để khắc phục các lỗ hổng và ứng phó với các thách thức mới nổi. Những thay đổi đối với mạng được điều chỉnh bởi cơ chế đồng thuận. Trong trường hợp của Bitcoin, những thay đổi được đề xuất thông qua Đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP), mà bất kỳ ai cũng có thể gửi, không chỉ những người bảo trì cốt lõi, thúc đẩy một quy trình dân chủ để phát triển mạng.
Bảo mật trong chuỗi khối riêng tư
Các chuỗi khối riêng hoạt động như các mạng độc quyền với quyền truy cập hạn chế, khiến chúng vốn đã tập trung hơn so với các đối tác công khai. Sự tập trung hóa này có thể tăng cường khả năng chống lại các mối đe dọa bên ngoài nhất định, nhưng nó cũng gây ra một điểm thất bại duy nhất. Do đó, việc bảo mật một blockchain riêng chủ yếu là trách nhiệm của thực thể cụ thể quản lý mạng. Tổ chức này bắt buộc phải thực hiện các biện pháp bảo mật mạnh mẽ để giảm thiểu các lỗ hổng vốn có trong các hệ thống tập trung.
Mặc dù các chuỗi khối riêng không được hưởng lợi từ lợi thế phi tập trung, bảo mật theo số lượng như trong các chuỗi khối công khai, nhưng chúng thường mang lại tốc độ và hiệu quả cao hơn. Điều này là do chúng đòi hỏi ít nỗ lực tính toán hơn để đạt được sự đồng thuận. Tuy nhiên, cơ quan trung ương trong các chuỗi khối riêng tư, cơ quan kiểm soát quyền truy cập và quyền, cũng có quyền đóng cửa hoặc thao túng mạng. Điều này gây ra một rủi ro bảo mật đặc biệt thường không liên quan đến các chuỗi khối công khai, nơi không có thực thể đơn lẻ nào có quyền kiểm soát tổng thể. Sự cân bằng giữa kiểm soát và bảo mật trong các chuỗi khối riêng tư đòi hỏi các giao thức bảo mật nội bộ nghiêm ngặt để bảo vệ chống lại các mối đe dọa bên trong và bên ngoài.
Bảo mật công nghệ chuỗi khối
Blockchain hoạt động trên một hệ thống sổ cái kỹ thuật số phi tập trung, bao gồm một mạng lưới máy tính toàn cầu, được gọi là các nút, xác thực và ghi lại các giao dịch. Thiết lập này đảm bảo rằng không có quyền lực tập trung hoặc điểm lỗi duy nhất, vì mỗi người tham gia giữ lại một bản sao của toàn bộ sổ cái. Các giao dịch, chẳng hạn như chuyển tiền điện tử, được nhóm thành các khối sau đó được thêm vào chuỗi khối.
Trước khi một khối được thêm vào blockchain, nó phải được xác minh thông qua cơ chế đồng thuận. Hai loại cơ chế đồng thuận chính là Proof-of-Work (PoW) và Proof-of-Stake (PoS) . Trong PoW, người khai thác giải quyết các vấn đề tính toán phức tạp để xác thực các giao dịch, trong khi ở PoS, người xác thực khóa một phần mã thông báo của họ để giành quyền xác thực giao dịch. Những người xác thực này, cho dù là người khai thác trong PoW hay người đặt cược trong PoS, đều được khen thưởng vì những nỗ lực của họ trong việc bảo mật mạng. Quá trình xác thực này đảm bảo rằng tất cả những người tham gia mạng đều đồng ý về tính hợp pháp của các giao dịch. Khi một khối được lấp đầy, nó sẽ được niêm phong bằng mật mã và liên kết với khối trước đó, tạo thành một chuỗi không thể phá vỡ. Do tính chất phân tán của sổ cái và liên kết mật mã của các khối, việc giả mạo bất kỳ khối nào sẽ đòi hỏi phải thay đổi trên toàn bộ chuỗi, khiến cho việc gian lận rất khó bị phát hiện và khó phát hiện.
Công nghệ chuỗi khối không chỉ củng cố các loại tiền điện tử phổ biến như Bitcoin và Ethereum mà còn mang lại tiềm năng to lớn để cách mạng hóa các giao dịch kỹ thuật số và thiết lập niềm tin mà không cần qua trung gian.
Bảo mật giao dịch trên Blockchain
Ngược lại với các hệ thống tài chính truyền thống hoạt động dựa trên việc rút tiền dựa trên sự cho phép, các giao dịch blockchain được thực hiện trực tiếp giữa các đồng nghiệp mà không qua trung gian. Mỗi người dùng quản lý tài sản kỹ thuật số của mình bằng khóa riêng — một công cụ mã hóa đảm bảo quyền truy cập và xác thực giao dịch an toàn.
Trong lĩnh vực tiền điện tử, trách nhiệm cá nhân là tối quan trọng vì các giao dịch không thể thay đổi được sau khi được xác nhận trên blockchain. Tính bất biến này có nghĩa là số tiền bị mất hoặc bị đánh cắp gần như không thể phục hồi được, điều này nêu bật tầm quan trọng đặc biệt của việc quản lý an toàn các khóa riêng tư. Mô hình giao dịch ngang hàng này không chỉ tăng cường bảo mật bằng cách loại bỏ rủi ro trung gian mà còn chú trọng hơn đến sự cảnh giác và các biện pháp phòng ngừa của người dùng trong việc bảo vệ tài sản kỹ thuật số của họ.
Lỗ hổng và bảo mật trong công nghệ chuỗi khối
Mặc dù blockchain thường được quảng cáo là có tính an toàn vốn có nhưng nó không hoàn toàn tránh khỏi các mối đe dọa bảo mật. Tuy nhiên, các tính năng cấu trúc độc đáo của nó tăng cường đáng kể các đặc tính bảo mật nội tại của nó:
- Mật mã học : Các giao dịch chuỗi khối được bảo mật bằng các nguyên tắc mật mã, đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực dữ liệu. Cơ sở hạ tầng khóa công khai (PKI) cung cấp cho người dùng khóa chung để nhận tài sản và khóa riêng để bảo mật chúng.
- Phân quyền : Không giống như các hệ thống tập trung, chuỗi khối được duy trì trên một mạng lưới máy tính hoặc nút phân tán. Điều này có nghĩa là việc xâm phạm một nút duy nhất—hoặc thậm chí nhiều nút—không gây nguy hiểm cho toàn bộ hệ thống.
- Cơ chế đồng thuận : Các thuật toán này đảm bảo rằng tất cả các nút đều đồng ý về tính hợp lệ của giao dịch. Các giao thức như Proof-of-Work (PoW) và Proof-of-Stake (PoS) bảo vệ khỏi các cuộc tấn công Sybil, trong đó kẻ tấn công cố gắng giành quyền kiểm soát phần lớn mạng.
- Tính bất biến : Khi một giao dịch được ghi lại trong một khối và được thêm vào chuỗi khối, nó không thể bị thay đổi. Tính lâu dài này đảm bảo rằng lịch sử giao dịch không thể thay đổi.
- Tính minh bạch : Nhiều blockchain hoạt động như sổ cái công khai, cho phép mọi người xem bất kỳ giao dịch nào, do đó làm cho mọi hoạt động gian lận dễ bị phát hiện hơn.
Bất chấp những biện pháp bảo mật mạnh mẽ này, các lỗ hổng vẫn tồn tại. Các tính năng tương tự làm cho blockchain trở thành cuộc cách mạng, như tính bất biến của nó, cũng có thể gây ra rủi ro nếu bản thân hệ thống bị xâm phạm.
Các loại vi phạm bảo mật Blockchain
Các lỗ hổng blockchain có thể được phân thành ba loại chính:
- Lỗ hổng hệ sinh thái : Những lỗ hổng này bao gồm các lỗ hổng trong hệ sinh thái blockchain rộng hơn, bao gồm các vấn đề về cấu hình nút hoặc giao tiếp mạng.
- Tấn công hợp đồng thông minh và giao thức : Chúng nhắm mục tiêu vào các lớp bổ sung hoạt động trên blockchain, chẳng hạn như hợp đồng thông minh và các giao thức khác, có thể chứa các lỗi có thể khai thác hoặc lỗi thiết kế.
- Tấn công cơ sở hạ tầng và người dùng : Chúng tập trung vào các yếu tố như ví kỹ thuật số và nền tảng trao đổi, cũng như hành vi của người dùng, có thể dẫn đến đánh cắp khóa hoặc tấn công lừa đảo.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng mặc dù blockchain cung cấp một số lợi thế về bảo mật nhưng nó không tránh khỏi những thách thức bảo mật tiềm ẩn đòi hỏi phải quản lý thận trọng và nâng cao liên tục.
Các lỗ hổng trong hệ sinh thái Blockchain
Mạng blockchain có ít nút hơn vốn dễ bị tấn công hơn mạng có quy mô lớn và được phân phối rộng rãi. Các cuộc tấn công Sybil hoặc tấn công 51% hiện đang là thách thức đáng kể để thực hiện trên các chuỗi khối được thiết lập tốt như Bitcoin hoặc Ethereum do sức mạnh tính toán to lớn hoặc cần có tài sản lớn. Tuy nhiên, việc hiểu đầy đủ các rủi ro tiềm ẩn là rất quan trọng, đặc biệt đối với các tổ chức đang cân nhắc việc áp dụng các chuỗi khối nhỏ hơn, mới nổi hoặc những tổ chức đang muốn phát triển chuỗi khối riêng của mình.
Tấn công Sybil
Một cuộc tấn công Sybil nhắm vào lớp ngang hàng của mạng blockchain, trong đó tác nhân độc hại cố gắng giành quyền kiểm soát nhiều nút để tác động đến hoạt động của mạng.
Tấn công 51% hoặc chi tiêu gấp đôi
Cuộc tấn công này là mối đe dọa đối với tính toàn vẹn của chuỗi khối Proof-of-Work. Nếu kẻ tấn công kiểm soát hơn 50% sức mạnh khai thác của mạng, chúng có thể thao túng xác nhận giao dịch, cho phép chi tiêu gấp đôi số tiền và có khả năng tạm dừng việc bổ sung các khối mới.
Rủi ro tập trung
Bất chấp lý tưởng phi tập trung của các chuỗi khối công cộng, các khía cạnh thực tế như nhóm khai thác có thể dẫn đến sự tập trung hóa. Sự tập trung quyền lực này có thể gây ra những điểm yếu. Hơn nữa, nhiều nút blockchain hoạt động trên các dịch vụ đám mây tập trung, chẳng hạn như Amazon Web Services. Một cuộc tấn công vào cơ sở hạ tầng tập trung như vậy có thể làm tổn hại một phần đáng kể của các nút, đẩy mạng theo hướng tập trung hóa và tăng khả năng bị tấn công.
Tắc nghẽn mạng
Sự tắc nghẽn mạng chuỗi khối xảy ra khi không có đủ trình xác thực để xử lý khối lượng giao dịch được gửi. Điều này có thể dẫn đến sự chậm trễ trong xử lý giao dịch, tăng phí giao dịch và trong trường hợp nghiêm trọng, mạng ngừng hoạt động và mất ổn định. Những vấn đề như vậy có thể làm suy yếu niềm tin vào khả năng xử lý khối lượng giao dịch cao một cách hiệu quả của mạng.
Hiểu được những lỗ hổng này là điều cần thiết để duy trì tính bảo mật và hiệu quả của mạng blockchain, đặc biệt khi công nghệ này tiếp tục phát triển và tích hợp vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
Lỗ hổng trong Giao thức và Hợp đồng thông minh trên Mạng Blockchain
Tấn công cầu
Cầu chuỗi khối tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển tài sản giữa các mạng chuỗi khối khác nhau, tăng cường hệ sinh thái tài chính phi tập trung (DeFi). Tuy nhiên, vì chúng thường nắm giữ số lượng lớn tài sản và có thể kém an toàn hơn so với các chuỗi khối mà chúng kết nối, nên các cầu nối đã trở thành mục tiêu hàng đầu của tin tặc. Đáng chú ý, các cuộc tấn công cầu chiếm khoảng 70% các cuộc tấn công mạng liên quan đến tiền điện tử, làm nổi bật tính dễ bị tổn thương của chúng.
Lỗ hổng lớp 2
Các mối lo ngại chung về bảo mật blockchain mở rộng sang các giải pháp Lớp 2, với các lỗ hổng cụ thể bổ sung. Chúng bao gồm khả năng kiểm duyệt giao dịch của các nhà cung cấp tổng hợp và các cuộc tấn công như Từ chối dịch vụ (DoS) và phần mềm độc hại nhắm mục tiêu vào các nhà cung cấp này, có thể làm gián đoạn hoạt động của các mạng này.
Hack và khai thác giao thức
Trong lĩnh vực DeFi, các vụ hack giao thức đặc biệt rắc rối, dẫn đến tổn thất tài chính đáng kể và làm xói mòn niềm tin vào hệ sinh thái. Mặc dù kiểm tra bảo mật thường xuyên nhằm giảm thiểu rủi ro, nhưng sự phức tạp của các giao thức tài chính này có thể cho phép các lỗ hổng không bị phát hiện. Một sự cố quan trọng là vụ hack BadgerDAO, trong đó khóa API Cloudflare bị xâm phạm đã cho phép đánh cắp 120 triệu USD.
Các lỗ hổng hợp đồng thông minh khác
Hợp đồng thông minh dễ mắc lỗi mã hóa và có thể bị khai thác độc hại. Một ví dụ lịch sử về lỗ hổng như vậy là vụ hack DAO trên Ethereum, nơi kẻ tấn công đã tiêu tốn khoảng 1/3 số tiền của The DAO , trị giá khoảng 50 triệu USD vào thời điểm đó. Vi phạm bảo mật lớn này đã dẫn đến một hard fork gây chia rẽ trong cộng đồng Ethereum, cuối cùng dẫn đến sự chia tách thành Ethereum (ETH) và Ethereum Classic (ETC).
Các mối đe dọa bảo mật đối với cơ sở hạ tầng và người dùng trong hệ sinh thái tiền điện tử
Các lỗ hổng phần mềm phổ biến
Ví tiền điện tử và phần mềm thường được sử dụng là mục tiêu thường xuyên của các cuộc tấn công mạng. Một ví dụ nổi bật là vụ vi phạm ví di động Solana được sử dụng rộng rãi, Slope, nơi tin tặc đã đánh cắp hơn 8 triệu đô la SOL. Cuộc tấn công nghiêm trọng đến mức ban đầu nó làm dấy lên mối lo ngại về tính bảo mật của chính chuỗi khối Solana.
Hack trao đổi tập trung
Các sàn giao dịch tiền điện tử tập trung, tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao dịch tài sản kỹ thuật số, là mục tiêu lâu năm của tội phạm mạng. Sự cố Mt. Gox khét tiếng vào năm 2014, nơi tin tặc đã đánh cắp khoảng 850.000 bitcoin, nhấn mạnh những lỗ hổng tiềm ẩn của các nền tảng này.
Tấn công phần mềm độc hại
Những kẻ tấn công mạng thường triển khai phần mềm độc hại để đánh cắp khóa ví hoặc thực hiện các giao dịch trái phép. Một phương pháp phức tạp liên quan đến phần mềm độc hại phát hiện khi địa chỉ tiền điện tử được sao chép vào khay nhớ tạm và sau đó hoán đổi địa chỉ đó với địa chỉ của kẻ tấn công trong quá trình dán.
Tấn công lừa đảo
Trong các vụ lừa đảo lừa đảo, kẻ tấn công đánh lừa người dùng tiết lộ thông tin nhạy cảm như khóa riêng hoặc mật khẩu. Các âm mưu này thường sử dụng các trang web hoặc tin nhắn giả mạo bắt chước các nguồn hợp pháp để lừa người dùng.
Lừa đảo hoán đổi SIM
Việc sử dụng SMS để xác thực đa yếu tố tiềm ẩn nhiều rủi ro do nguy cơ bị tấn công hoán đổi SIM. Trong những trường hợp này, kẻ tấn công chuyển thông tin chi tiết thẻ SIM của nạn nhân sang thiết bị của họ, thường bằng cách mạo danh nạn nhân với nhà cung cấp dịch vụ, từ đó giành quyền kiểm soát các tài khoản được liên kết với số điện thoại.
Lừa đảo kỹ thuật xã hội
Những trò lừa đảo này liên quan đến việc lừa các cá nhân gửi tiền điện tử hoặc tiết lộ khóa và mật khẩu riêng tư với lý do lừa đảo.
Lỗi người dùng
Những sai sót do người dùng mắc phải, chẳng hạn như làm mất khóa riêng, vô tình chia sẻ chúng hoặc gửi tài sản đến địa chỉ không chính xác, đều tiềm ẩn những rủi ro đáng kể. Tuy nhiên, những vấn đề này xuất phát từ lỗi của người dùng chứ không phải là lỗi cố hữu trong công nghệ blockchain.
