فهم هجمات حلقة معاملات استبدال شبكة Lightning Network بسرعة

في الآونة الأخيرة (أواخر أكتوبر 2023) ، كشف مجتمع Bitcoin أن شبكة Lightning قد يكون بها عيوب كبيرة ، مما يسمح للمستخدمين ببناء طريقة هجوم لسرقة الأموال ، تسمى "هجوم ركوب الدراجات البديلة للبرق".

قرأت مبدأ ذلك ، ويمكن ترجمة الاسم الصيني على أنه "هجوم معاملة استبدال دوري لشبكة البرق".

مبدأ الهجوم هو على النحو التالي.

أولا ، اشرح كيف تعمل شبكة Lightning:

1. تفتح أليس وبوب قناة دفع ، أي يفتحان معا عنوان توقيع 2-2 ، يحمل كل منهما مفتاحا خاصا.

تعيد أليس وبوب شحن 0.5BTC و 0.6BTC إلى عنوان التوقيع 2-2 على التوالي (يمكن اختيار المبلغ بشكل تعسفي ، أنا مجرد مثال) ، وكلاهما يحدث في سلسلة Bitcoin الرئيسية ، ويؤكد عمال المناجم. بهذه الطريقة ، فإن الحالة الأولية لقناة الدفع هذه هي أن 0.5BTC ينتمي إلى ALICE ، و 0.6BTC ينتمي إلى BOB ، ونسجل (ALICE: 0.5BTC ؛ بوب:0.6BTC)。

بهذه الطريقة ، في عنوان التوقيع 2-2 هذا ، يمكن لأليس وبوب الدفع لبعضهما البعض ، على سبيل المثال ، يمكن لأليس دفع BOB 0.1BTC ، بحيث تصبح حالة قناة الولاية 0.4BTC تنتمي إلى Alice ، 0.7BTC تنتمي إلى BOB ، (ALICE: 0.4BTC ؛ بوب:0.7BTC)。 ولا تحتاج مثل هذه المعاملات إلى تعبئتها على سلسلة Bitcoin الرئيسية ، ولكنها تحدث فقط بين Alice و Bob ، والتي تسمى قناة الدفع.

لا تحتاج التحويلات التعسفية بين Alice و Bob إلى التسوية إلى السلسلة الرئيسية ، مما يوفر الكثير من رسوم عمال المناجم ويمكن استلامها في الوقت الفعلي ، مما يلغي الحاجة إلى 10 دقائق من تأكيد الكتلة.

ولكن إذا كان بإمكانك فقط نقل المعاملات بين شخصين ، فهذا عديم الفائدة.

2. يتم أيضا فتح قناة دفع بين بوب وكارول ، والحالة الأولية هي أن بوب لديه 1.0BTC ، carol0BTC ، والذي تم تسجيله ك (BOB: 1.0BTC ؛ كارول:0BTC)。

3. في هذا الوقت ، ترى أن هناك قناة دفع بين أليس وبوب ، وهناك أيضا قناة دفع بين بوب وكارول.

يمكن لأليس بعد ذلك دفع عملات البيتكوين إلى كارول عبر بوب.

عملية الدفع هي كما يلي: تدفع أليس لكارول 0.1BTC ، وتحدث تغييرات الحالة التالية في قناتي الدفع أعلاه

1. تغيير الحالة بين أليس وبوب هو (أليس: 0.3BTC ؛ بوب: 0.8BTC)

2. تغيير الحالة بين BOB و CAROL هو (BOB: 0.9BTC ؛ CAROL: 0.1BTC)

3. هذا يكمل معاملة تحويل 0.1BTC من أليس إلى كارول.

4. عندما يفتح المزيد والمزيد من الأطراف قناة الدفع ويدركون الترابط المتبادل ، يتم تشكيل شبكة دفع ، والتي نسميها شبكة البرق.

بالطبع ، التفسير الفني التفصيلي معقد للغاية ، وما سبق هو التفسير الأكثر إيجازا.

فيما يلي وصف للعملية العامة لهجوم معاملة الاستبدال الدوري لشبكة Lightning Network ، ولا أفهم التفاصيل الفنية التفصيلية ، وتلك الرموز التشغيلية والعقود والوظائف معقدة بعض الشيء.

1. المهاجمون هم أليس وكارول ، اللذان يتآمران لمهاجمة بوب ، وبوب هو الضحية.

تدفع أليس 0.3 بيتكوين لكارول.

1. قنوات الحالة الأولية هي كما يلي (ALICE: 0.3BTC ؛ BOB: 0.8BTC) و (BOB: 0.9BTC ؛ CAROL: 0.1BTC)

2. يجب تغيير قناة الحالة بين أليس وبوب إلى (أليس: 0 ؛ بوب: 1.1BTC)

3. يجب تغيير قناة الحالة بين BOB و CAROL إلى (BOB: 0.6BTC ؛ CAROL: 0.4BTC)

قررت أليس وكارول الشراكة لخداع بوب 0.3BTC

1. لم تدعي كارول تأكيد أنه تلقى 0.3BTC من أليس ، أي أن كارول لا ترسل معلومات إيصال شبكة Lightning إلى BOB. نتيجة لذلك ، لن يتمكن بوب من المطالبة قانونيا ب 0.3BTC من Alice داخل شبكة Lightning.

2. في وقت معين ، لعبت أليس الحيل وبدأت مباشرة معاملة المقاصة TX1 على سلسلة Bitcoin الرئيسية ، مدعية أنه لا يزال لديه 0.3BTC ، بينما يمتلك Bob 0.8BTC فقط في قناته الحكومية.

في صفقة tx1 ، تم إرسال 0.3BTC إلى عنوان أليس الخاص (توقيع واحد) ، لذلك كانت أليس تحاول سرقة 0.3BTC التي لا تخصها.

3. لأن بوب لم يحصل على إيصال إيصال كارول ، لا يستطيع بوب إثبات (أليس ؛ بوب) في قناة الحالة هذه يجب تغييرها إلى (Alice:0BTC; بوب: 1.1BTC)

4. بمجرد تعبئة TX1 على السلسلة ، أي أن أليس تسرق 0.3BTC ، ستجمع كارول على الفور 0.3BTC في شبكة Lightning وترسل الإيصال إلى BOB.

5. بهذه الطريقة ، لم ترسل أليس في الواقع 0.3BTC إلى BOB ، لكن كارول تلقت بالفعل 0.3BTC من BOB. لذلك سرق بوب 0.3BTC من قبل أليس وكارول في شراكة.

6. لاحظ أنه عندما تبدأ أليس معاملة سرقة عملة TX1 على السلسلة الرئيسية ، فإن بوب لديه إجراءات مضادة ، أي أن بدء معاملة إلى السلسلة الرئيسية TX2 يثبت أن أليس تغش ، ولكن لأن بوب لم يحصل على إيصال إيصال كارول ، فإن معاملة TX2 لا تزال مزعجة للغاية ، ولكن يمكن القيام بها نظريا.

بعد أن ترى أليس TX2 ، ستستخدم طريقة رسوم التعدين الأعلى مرة أخرى لإعادة تعيين TX1 لحث عمال المناجم على حزم TX1 ورفض TX2 ، وهو ما يسمى "الاستبدال".

7. في الوقت الحاضر ، يقول المطورون إن التواطؤ بين أليس وكارول يمكن أن يجعل الأمر يبدو أكثر صعوبة لإضفاء الشرعية على TX2 من BOB على عمال المناجم الرئيسيين في Bitcoin ، ولإثبات أن TX2 شرعي بشكل أكثر وضوحا ، يحتاج البروتوكول إلى التعديل ، وهو شوكة ناعمة للسلسلة الرئيسية ، وهو أمر صعب.

ما سبق هو العملية العامة لهجوم معاملة الاستبدال الدوري لشبكة Lightning Network ، والمبدأ التقني المحدد معقد للغاية ، ولا أفهم ، أفترض فقط أن التفاصيل الفنية التي نشرها المطور الذي أراه على الإنترنت صحيحة.

طريقة الهجوم هي شطيرة واحدة من الاثنين ، والتبادل طبيعي وقد فتح جميع المستخدمين قناة دفع ، وبالتالي فإن التبادل سيعاني.

في النهاية ، أشعر أن هذه ليست مشكلة كبيرة ، ولا توجد أخطاء في البرنامج ، وستكون هناك طريقة لإصلاحها.