當(dāng)我們談?wù)摗皡^(qū)塊鏈安全”的時(shí)候，我們到底在談?wù)撌裁矗?/span>

去中心化、不可篡改，這些堂而皇之的名詞從每一個(gè)人的嘴中蹦出來(lái)，仿佛區(qū)塊鏈的安全性是不證自明的真理；自詡學(xué)識(shí)淵博者還會(huì)搬出“茴”字的四種寫(xiě)法，從SHA到ECC，聽(tīng)者無(wú)不嘆服。區(qū)塊鏈仿佛從誕生的一刻起就被視為固若金湯的良藥。然而現(xiàn)實(shí)是殘酷的，無(wú)論是比特幣還是以太坊，黑客的身影無(wú)處不在，數(shù)字貨幣被盜的新聞屢見(jiàn)報(bào)端。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性并不單取決于區(qū)塊鏈算法本身，從代碼實(shí)現(xiàn)到合約邏輯，再到配套設(shè)施，當(dāng)區(qū)塊鏈技術(shù)從白皮書(shū)中走出來(lái)，落地生根成為現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)時(shí)，要面臨的問(wèn)題就多得多。而根據(jù)木桶理論，一只木桶能盛多少水，并不取決于最長(zhǎng)的那塊木板，而是取決于最短的那塊木板。

密碼！密碼！

在區(qū)塊鏈的世界里，每一個(gè)人的身份都不過(guò)是一段數(shù)字，密碼學(xué)上稱之為密鑰，一旦有人獲取了你的密鑰，他就可以冒充你的身份從事任何事情，包括花光你的每一分錢。

密鑰的安全性如何呢？以ECDSA算法為例，每一個(gè)密鑰由256位01組成，要是隨機(jī)猜測(cè)的話，猜對(duì)的概率只有1/115792089237316266660066408626602828282606886466848266086008062602462446642046，大概是1/1077。

根據(jù)估算，地球大約由1050個(gè)原子組成，而整個(gè)宇宙不過(guò)由1080個(gè)原子組成而已，猜中密鑰的概率和猜測(cè)宇宙中的一個(gè)原子的概率相差無(wú)幾。

不過(guò)在區(qū)塊鏈中，僅僅有密鑰是不夠的，為了能夠?qū)崿F(xiàn)賬戶之間相互轉(zhuǎn)賬，還需要根據(jù)密鑰生成公鑰和錢包地址，上面所說(shuō)的ECDSA就是從密鑰生成公鑰的算法。公鑰，顧名思義，在向外轉(zhuǎn)賬時(shí)會(huì)被公開(kāi)，那從公鑰推理出私鑰又有多難呢？

如果算法的實(shí)現(xiàn)不出紕漏的話，即便是最有效的攻擊方法，其難度依然是指數(shù)級(jí)的。

但是，這并不意味著我們可以高枕無(wú)憂了。2014年底爆發(fā)了一批網(wǎng)絡(luò)錢包失竊案件，究其原因，就是在隨機(jī)數(shù)生成器的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有真正“隨機(jī)”。如今，量子計(jì)算機(jī)的崛起帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，如果數(shù)千比特位量子計(jì)算機(jī)一旦問(wèn)世，包括ECC在內(nèi)的諸多算法都可能淪為虛設(shè)。

51%

丘吉爾說(shuō)，民主并不是什么好東西，但它是我們迄今為止所能找到的最好的。

區(qū)塊鏈的世界里也是如此，誰(shuí)掌握了51%的話語(yǔ)權(quán)，誰(shuí)就可以肆意更改自己的交易記錄，發(fā)動(dòng)“雙花”攻擊。不同的共識(shí)機(jī)制對(duì)于話語(yǔ)權(quán)的定義有所不同，在PoW中為算力，而在PoS中則是持有Token的數(shù)量。

51%攻擊絕不是天方夜譚。以比特幣為例，隨著金錢的腥味吸引了無(wú)數(shù)科技廠家入場(chǎng)，挖礦變成了職業(yè)玩家的戰(zhàn)場(chǎng)，排名前三的礦場(chǎng)壟斷了全網(wǎng)接近半的算力。在Crypto51的網(wǎng)站上，我們可以找到對(duì)各種數(shù)字貨幣發(fā)起51%攻擊所需要的成本，對(duì)價(jià)值3.5億美元的Bytecoin發(fā)動(dòng)一個(gè)小時(shí)算力攻擊，成本僅需要257美元，這些數(shù)字并沒(méi)有想象中的遙不可及。

阻止51%攻擊的最后一道防線，便是攻擊成功很可能導(dǎo)致數(shù)字貨幣的價(jià)值歸零，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看攻擊者反而會(huì)蒙受巨大的損失?？墒牵琕erge再三受到攻擊，比特黃金也難以幸免，頻頻發(fā)生的51%攻擊面前，最后一道防線顯得疲弱無(wú)力。

智能合約

智能合約的出現(xiàn)使得區(qū)塊鏈有了無(wú)窮無(wú)盡的可能性，卻也帶來(lái)了數(shù)不勝數(shù)的漏洞，以至于萊特幣創(chuàng)始人李啟威斥責(zé)以太坊為“黑客的天堂”，正所謂“成也蕭何，敗也蕭何”。

根據(jù) BCSEC 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018 年上半年區(qū)塊鏈行業(yè)因智能合約漏洞而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)11.6 億美元，占區(qū)塊鏈安全問(wèn)題的 54.66%，成為區(qū)塊鏈安全的頭號(hào)重災(zāi)區(qū)。

2016年6月，攻擊者利用區(qū)塊鏈業(yè)界此前最大的眾籌項(xiàng)目TheDAO智能合約中splitDAO函數(shù)的一個(gè)漏洞，將資金從The DAO項(xiàng)？的資產(chǎn)池中源源不斷地分離出來(lái)，轉(zhuǎn)移到自己的子DAO中，在短短的三個(gè)小時(shí)內(nèi)，300多萬(wàn)以太幣被轉(zhuǎn)出The DAO 資產(chǎn)池，以太坊也因?yàn)檫@件事故被迫分叉。

Code is Law，和傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)中的迭代更新不同，為了保證代碼的可信性，以太坊中的合約一旦部署就再?zèng)]有修改的可能。我們當(dāng)然不能期智能合約一旦發(fā)布就可以完美無(wú)瑕地運(yùn)行下去，一行有缺陷的代碼可能就會(huì)將整個(gè)合約推向萬(wàn)劫不復(fù)之地。

如果需要升級(jí)智能合約，就要把當(dāng)前的智能合約進(jìn)行快照，然后在部署新的智能合約之后把舊合約的快照轉(zhuǎn)移到新合約，這個(gè)過(guò)程會(huì)影響用戶對(duì)于項(xiàng)目的信心。在發(fā)現(xiàn)漏洞之時(shí)，究竟是壯士斷腕部署新的合約，還是置之不理希望能一直隱瞞下去，是每一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)者將會(huì)面臨的兩難選擇。

“黑帽子”和“白帽子”

值得慶幸是，區(qū)塊鏈安全問(wèn)題引來(lái)的越來(lái)越多人的關(guān)注。當(dāng)黑客，也就是“黑帽子”們?cè)诶寐┒淳鹑±麧?rùn)之時(shí)，一些安全專家和技術(shù)極客站到一起，成為了區(qū)塊鏈安全的維護(hù)者和捍衛(wèi)者，他們努力提前發(fā)現(xiàn)漏洞并通知項(xiàng)目方，以防被“黑帽子”利用，他們就是區(qū)塊鏈界的“白帽子”。

2018年3月20日，慢霧科技披露以太坊黑色情人節(jié)盜幣事件，曝光長(zhǎng)達(dá)兩年之久的自動(dòng)化盜幣行為，其造成的損失達(dá)近5萬(wàn)多枚以太幣及數(shù)量巨大的各類代幣。

2018年5月29號(hào)，360公司Vulcan（伏爾甘）團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了區(qū)塊鏈平臺(tái)EOS的一系列高危安全漏洞。經(jīng)驗(yàn)證，其中部分漏洞可以在EOS節(jié)點(diǎn)上遠(yuǎn)程執(zhí)行任意代碼，即可以通過(guò)遠(yuǎn)程攻擊，直接控制和接管EOS上運(yùn)行的所有節(jié)點(diǎn)。

一度充斥著“造富神話”的數(shù)字貨幣市場(chǎng)趨涼，以區(qū)塊鏈技術(shù)為噱頭的泡沫漸漸消逝，安全的問(wèn)題也一步步凸顯出來(lái)。安全是技術(shù)發(fā)展的根基，一行代碼葬送一個(gè)項(xiàng)目的事情頻頻發(fā)生，向我們敲響了警鐘。只有在安全問(wèn)題上防微杜漸慎之又慎，被寄予厚望的區(qū)塊鏈技術(shù)才能越走越遠(yuǎn)。

參考資料：

工信部、起風(fēng)財(cái)經(jīng)《2018中國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》

騰訊安全、知道創(chuàng)宇《騰訊安全2018上半年區(qū)塊鏈安全報(bào)告》

國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)金融安全技術(shù)專委員、上海圳鏈公司《2018區(qū)塊鏈技術(shù)安全概述》

Filippo Valsorda Exploiting ECDSA Failures in the Bitcoin Blockchain

Nicolas T. Courtois Bitcoin Security: Cryptographic Risks

Steve Giguere Blockchain security and the cryptocurrency boom, Part 1: Theory

360網(wǎng)絡(luò)安全響應(yīng)中心《360公司Vulcan（伏爾甘）團(tuán)隊(duì)披露區(qū)塊鏈平臺(tái)EOS嚴(yán)重漏洞》

慢霧科技《慢霧科技：區(qū)塊鏈黑暗森林里的安全庇護(hù)所》

伍旭川、秦誼《The DAO 事件，區(qū)塊鏈征途上的一場(chǎng)暴風(fēng)雨》

安全牛《什么是智能合約漏洞？》

odaily星球日?qǐng)?bào)《2018年區(qū)塊鏈技術(shù)安全服務(wù)行業(yè)報(bào)告》

算力分布參考自https://www.cbtc.com

51%攻擊成本參考自https://www.crypto51.app

宇宙原子數(shù)參考自https://www.zhihu.com/question/63852727/answer/213715847

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