Blockchain Hacked!
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時至今日，加密貨幣與智慧合約平台當中，開始出現越來越多安全漏洞，而其中部分漏洞，甚至源自這些平台的建構基礎。
就在上月月初，Coinbase公司的安全團隊注意到，乙太坊經典（Ethereum Classic）當中，出現了一些異常跡象。順帶一提，Coinbase所提供的高人氣加密貨幣交易平台，正是以乙太坊經典為基礎。事實上，
所謂異常並不足以說明，問題的嚴重性——整個區塊鏈，包括其中的全部交易歷史，盡皆遭到入侵。
攻擊者以某種方式，控制了超過半數的區塊鏈網路算力，並借此對交易歷史進行了重寫。這意味著其完全有能力，多次使用相同的加密貨幣——也就是所謂「重複花費」。
截至攻擊者被發現之時，其濫用的資金總額高達110萬美元。不過Coinbase方面宣稱，此次事件並沒有造成任何實際性的賬戶貨幣失竊。然而，第二大高人氣交易所Gate.io就沒這麼幸運了，問題出現之後，攻擊者共造成了約20萬美元的損失（但奇怪的是，幾天之後其中有半數資金得到了恢復）。
就在一年之前，上述噩夢般的場景，似乎還只存在於理論之中。但此番針對乙太坊經典網路的51％攻擊，只是近期一系列指向區塊鏈平台的攻擊活動中的一例，而這些問題，進一步加劇了加密貨幣，這一新興行業的整體波動。
單從已經公開披露的情況來看，自2017年年初開始，駭客就已經總計竊取到，價值近20億美元的加密貨幣，而且其中大部分來自交易所。
如今，受到巨大利益吸引的，已經不再是單槍匹馬的獨行劫匪，而是規模更大且更為複雜的網路犯罪集團。分析企業Chainalysis公司最近表示，單單是兩個最為活躍的駭客團隊，就有可能已經從交易所處，偷走了10億美元。
對於這樣的狀況，大家沒必要過度驚訝。實際上，區塊鏈對於盜竊分子一直有著極高的吸引力。這一方面是因為區塊鏈上的詐欺交易無法逆轉，這與傳統金融體系的情況完全不同。除此之外，正如大家所知，區塊鏈既擁有著獨特的安全功能，同時也有著特殊的安全漏洞。
自從十年前比特幣正式誕生以來，我們已經至少在理論上，理解到了這一點。但在過去一年中，新的加密貨幣項目，就如寒武紀生命大爆發一樣爭相湧現，而我們也已經在實踐層面，體會到了由此帶來的影響，甚至是此類固有缺失，可能給區塊鏈及數位資產的未來，造成的後續衝擊。
如何入侵區塊鏈？
在繼續講解之前，讓我們首先聊聊區塊鏈的本質。
區塊鏈實際上就是一套，由整體電腦網路所維護的加密數據庫，其中每一台電腦都儲存著，最新的數據副本。區塊鏈協議則代表一組規則，用於規定網路當中的各台電腦（被稱為節點），應如何驗證新交易，並將其添加至數據庫當中。
這項協議採用密碼學、博弈論，以及經濟學等手段，激勵各節點努力保護網路，而非出於個人利益而實施網路攻擊。如果設置得當，那麼這套系統有望極大程度提升，添加錯誤交易的難度與成本，同時以更理想的效率，對有效交易進行驗證。
正是憑借著這一核心特性，才讓區塊鏈技術，在眾多行業當中，具有著獨特的吸引力，而金融行業正是最直接的受眾。富達投資與紐約證券交易所的持有方洲際交易所等，知名機構已經在著手推出新的服務，計劃將區塊鏈技術融入現有金融體系當中。甚至多個國家的中央銀行，也在考慮借此發行數位形式的全新本國貨幣。
然而，區塊鏈系統越複雜，出現錯誤的可能性也就越高。本月早些時候，負責Zcash幣（一種利用極度複雜的數學方法，幫助用戶個人之間進行交易的加密貨幣）的公司指出，其已經悄悄修復了協議當中，偶然出現的一項「微妙的加密漏洞」。攻擊者可以借此偽造出無窮無盡的Zcash幣。幸運的是，在修復之前，該漏洞似乎並沒有被實際利用。
協議並不是唯一需要嚴格保護的對象。要進行加密貨幣交易或者節點運行，大家必須使用軟體客戶端，而客戶端當中也有可能包含漏洞。
去年9月，比特幣主要客戶端Bitcoin Core被曝出，存在一項嚴重bug（同樣沒有對外公佈），其有可能令攻擊者，獲得比系統設計量更高的比特幣產出。可以想見，相關開發者以近乎瘋狂的方式，將其快速修復掉了。
儘管如此，近期大部分最引人注目的駭客攻擊，並非針對區塊鏈網路本體的入侵，而是將矛頭指向了交易所——即人們購買、交易以及持有加密貨幣的網站。
更可怕的是，很多盜竊案之所以能夠得手，完全是由於這些交易所，在基礎安全措施方面非常糟糕。不過今年1月的事件有所不同，以乙坊經典面對的是51％攻擊。
51％原則
事實上，大多數加密貨幣對於51％攻擊，都有著極高的敏感性。這是因為大多數加密貨幣項目，都基於區塊鏈，這些區塊鏈所使用的工作證明機制，正是交易驗證的核心機制。
在這一過程（也被稱為挖礦）中，節點會花費大量算力，來證明自身足夠可信，從而將關於新交易的資訊，添加到數據庫之內。以此為前提，通過某種方式，控制大部分網路採礦能力的礦工，即可向這些規模可觀的節點發送付款交易，從而欺騙其他用戶，並創建出現有區塊鏈的新版本——在這套版本中，該付款操作從未發生。這樣的新版本被稱為分叉。
更重要的是，控制大部分挖礦能力的攻擊者，完全能夠讓這個分叉，被視為區塊鏈的權威版本，從而繼續消費同一批加密貨幣。
對於高人氣區塊鏈而言，這種盜竊方式可能會帶來極高的成本。根據Crypto51網站的統計，租用採礦權足以被用於攻擊比特幣區塊鏈的設備，目前的單小時成本，已經超過26萬美元。
但如果著眼於，比特幣之後的1500多種加密貨幣，我們會發現其網路規模明顯小得多，因此需要控制的算力，自然也就少得多。加密貨幣價格下跌，導致這些貨幣價值縮水，這又進一步促使礦工們退出網路，最終形成了網路保護能力持續弱化的惡性循環。
2018年年中，攻擊者開始針對一系列體量較小、交易活躍度較低的加密貨幣（包括Verge幣、Monacoin以及Bitcoin Cold）進行51％攻擊，並總共盜竊到大約2000萬美元。
去年秋季，駭客們又透過一系列針對Vertcoin加密貨幣的攻擊，偷走了大約10萬美元。此次針對乙太坊經典的攻擊，共涉及超過100萬美元，這也是人氣排名前二十位的貨幣，首次遭遇正面入侵。
基於區塊鏈型文件儲存平台Sia公司，聯合創始人David Vorick預測稱，未來51％攻擊活動，將在頻率與嚴重程度方面，持續升級，而且交易所將首當其衝，受到重複花費問題的損害。
他同時表示，推動這一趨勢的重大事件，就是所謂hashrate市場的興起。攻擊者可以透過這些市場，租賃到可觀的算力，並用於攻擊。Vorick在乙太坊經典遭遇駭客攻擊後寫道，「在決定支持哪種加密貨幣時，交易所顯然需要做出更為嚴格的限制與謹慎的判斷。」
一大堆全新的蠕蟲病毒
除了51％攻擊之外，區塊鏈安全漏洞中，還存在著一類全新分支，而研究人員們，也剛剛開始對其進行探索——這就是智慧合約漏洞。巧合的是，乙太坊經典、特別是其背後的設計思維，正是理解智慧合約漏洞的絕佳切入點。
所謂智慧合約，屬於在區塊鏈網路之上，運行的電腦程式。它可以根據預先制訂的規則與條件，自動完成加密貨幣的轉移。
智慧合約有著很多潛在用途，例如支持真實法律合約，或者複雜的金融交易等等。而其另一個重要用途，同時也是我們感興趣的方向，就是建立起一種投票機制。透過這種投票機制，風險投資基金的所有投資者，都能夠參與進來，共同決定資金的具體分配方式。
2016年，名為去中心化自治組織（簡稱DAO）的基金正式建立，其實現基礎正是乙太坊區塊鏈。此後不久，一名攻擊者通過利用DAO智慧合約管理系統中，存在的某一無法預料的缺陷，偷走了總價值超過6000萬美元的加密貨幣。
從本質上講，這項缺陷允許駭客，在系統未將註冊資金，辨識為已撤回的前提下，繼續向帳戶申請資金。
即時智慧合約中的bug，可以引發一種獨特的高危狀況。在傳統軟體中，我們可以利用補丁，修復此類bug。但在區塊鏈世界中，問題絕對沒那麼簡單。
乙太坊蘇格蘭分部研究科學家，兼智慧合約安全新創企業Chain Security公司聯合創始人Petar Tsankov指出，由於區塊鏈上的交易無法被撤銷，因智慧合約的部署，更像是發射火箭——「軟體絕對不可以出錯。」
當然，也存在著某些修復機制。雖然無法徹底解決問題，但研究人員可以透過部署其它智慧合約，並與原有合約進行交互，從而對後者進行「升級」。
另外，開發人員還可以在網路當中，建構集中式交易終止機制，從而在檢測到駭客攻擊之後，停止一切交易活動。然而對於資金已經遭到盜竊的用戶來說，一切都已經無法輓回。
實際上，恢復被盜資金的唯一方式，就是重寫歷史記錄——即將區塊鏈回溯至攻擊發生之前的某一時間點，建立新的區塊鏈分叉，並要求網路上的每一位用戶，接受這一新的區塊鏈版本。
當時，乙太坊的開發者們，就做出了這樣的決定。大部分（但並非全部）社區成員轉向了新鏈，也就是我們現在所說的乙太坊。但仍有一小部分堅持繼續使用原始鏈，而這就構成了乙太坊經典。
上個月，Tsankov在Chain Security的團隊，成功使乙太坊免於重復DAO的災難。在某項策劃許久的重大軟體，升級正式上線的前一天，該公司提醒乙太坊的核心開發人員，這次升級有可能引發意想不到的後果——即在區塊鏈上遺留一些合約，其很容易受到導致DAO攻擊的同類漏洞的影響。開發人員迅速推遲了升級進程，並決定在西服晚些時候再行推出。
然而，區塊鏈安全企業AnChain．ai公司聯合創始人兼CEO Victor Fang表示，數百份頗具價值的乙太坊智慧合約，仍面臨著這種所謂「重入bug」的威脅。
根據去年進行的一項研究，成千上萬份智慧合約中，可能包含著大量其它漏洞。公鏈的本質決定著，如果智慧合約當中存在bug，那麼駭客必然能夠將其發現——因為公鏈合約的源代碼通常會公開發佈。曾效力於網路安全廠商Fire Eye公司的Fang指出，「這與傳統的安全實現，思路存在很大差別。」
存在bug的合約，特別是那些涉及數十萬，甚至數百萬美元的合約，吸引到了那批，以往關注銀行或者政府機構的高水準駭客。去年8月，AnChain確定了五個乙太坊地址，它們都參與到了一起極為複雜的攻擊活動當中。透過這次攻擊，駭客憑借某高人氣賭博遊戲合約內的缺陷，竊取到總計400萬美元。
那麼，我們能夠成功抵御這些駭客嗎？
AnChain.ai公司，正是近來為瞭解決區塊鏈駭客威脅，而建立的幾家新創企業之一。其希望利用人工智慧技術監控交易，並檢測可疑活動，同時掃描智慧合約代碼，以確定其中的已知漏洞。
包括Tsankov的ChainSecurity在內的其它一些公司，則在著手開發基於所謂形式，驗證這一電腦科學技術的新型審計服務。其目標在於立足數學層面，證明合約代碼能夠切實滿足創建者的規則意圖。
Tsankov解釋稱，這些審計工具，在過去一年中才剛剛出現，這使得智慧合約創建者，得以提前消除諸多「低級」錯誤。然而，整個審計過程仍然既昂貴又耗時。
康奈爾大學隱形貨幣與合約，倡議研究員Philip Daian表示，行業也可以嘗試使用額外的智慧合約，以建立針對區塊鏈項目的「bug賞金計劃」，即鼓勵人們報告缺陷，以換取加密貨幣獎勵。
但確保代碼清潔正確的努力，終究是有上限的。畢竟區塊鏈代表著一類複雜的經濟系統，其取決於人類不可預測的行為，而人總能夠找到新的突破口。
舉例來說，Daian和他的同事，已經展示了攻擊者，能夠如何通過，各類高人氣遊戲的乙太坊智慧合約為自己謀利。
簡而言之，儘管區塊鏈技術長期以來，一直因天然具有安全優勢，而受到人們的歡迎，但在某些條件下，其也可能非常脆弱。有時候這些問題源自攻擊者的惡意計劃，有時候也單純因為軟體，在無意中發生了錯誤。而在其它情況下，這更像是一種灰色區域——即複雜的代碼、區塊鏈經濟學觀，以及人類的貪婪相互雜糅而形成的共同責任。
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