4D อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการโจมตี PoS และมาตรการป้องกันที่อาจเผชิญหลังจากการควบรวมกิจกา
เรียบเรียงข้อความต้นฉบับ: ข้าวต้มข้ามคืน
เรียบเรียงข้อความต้นฉบับ: ข้าวต้มข้ามคืน
หมายเหตุผู้แปล: สำหรับการควบรวมกิจการของ Ethereum ที่กำลังจะมาถึง ผู้เขียน jmcook.eth ได้สรุปวิธีการโจมตีแบบฉันทามติที่เกี่ยวข้องโดยอ้างอิงจากงานวิจัยจำนวนมาก และกล่าวถึงแนวทางแก้ไขบางอย่าง โดยทั่วไป หลังจากเปลี่ยนมาใช้กลไกฉันทามติของ PoS ยิ่งสัดส่วนของ ETH ที่จำนำควบคุมโดยผู้โจมตีมากเท่าใด โอกาสของการโจมตีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และชั้นแรงจูงใจ "แครอทและไม้" ในตัวของ Ethereum สามารถป้องกันได้มากที่สุด พฤติกรรมที่เป็นอันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้โจมตีที่มีเดิมพันต่ำ แต่สำหรับการโจมตี 34%, 51% หรือ 66% อาจต้องมีการประสานงานของชุมชนในการแก้ปัญหา ดังนั้นการป้องกันการรวมศูนย์ของสิทธิ์และผลประโยชน์ที่จำนำไว้จะมีความสำคัญต่อความปลอดภัยของเครือข่าย Ethereum .
ขอขอบคุณ Tim Beiko และ Caspar Schwarz-Schilling สำหรับความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการร่างฉบับแรก!
Ethereum เป็นสภาพแวดล้อมที่เป็นปฏิปักษ์อย่างฉาวโฉ่ และมันถูกเปรียบได้กับ "ป่ามืด" (แนวคิดทางทฤษฎีเกมที่น่ากลัวของปัญหาสามร่างกาย) ชื่อเสียงนี้ส่วนใหญ่มาจากจุดอ่อนในเลเยอร์แอปพลิเคชัน (สัญญาอัจฉริยะที่ไม่ปลอดภัย) หรือโซเชียลเลเยอร์ (ซึ่งผู้ใช้ถูกควบคุมให้ละทิ้งคีย์ส่วนตัวหรือลงนามธุรกรรมโดยไม่ได้ตั้งใจ) และการมีอยู่ของบอทที่ดึงมูลค่า (MEV) จากพูลหน่วยเก็บข้อมูลธุรกรรม . อย่างไรก็ตาม แฮ็กเกอร์ที่เก่งกาจซึ่งเป็นหัวขโมยหรือผู้ก่อกวนก็มองหาโอกาสในการโจมตีซอฟต์แวร์ไคลเอ็นต์ของ Ethereum อยู่ตลอดเวลา ซอฟต์แวร์ไคลเอนต์ซึ่งเปลี่ยนคอมพิวเตอร์ให้เป็นโหนด Ethereum เป็นรหัสที่กำหนดกฎทั้งหมดสำหรับการเชื่อมต่อกับโหนดอื่น แลกเปลี่ยนข้อมูล และยอมรับสถานะของ Ethereum blockchain การโจมตีชั้นโปรโตคอลคือการโจมตี Ethereum เอง
เร็วๆ นี้ ไคลเอ็นต์ ethereum จะได้รับการอัปเกรดครั้งใหญ่ (เรียกว่า "การผสาน") ซึ่งจะปิดอัลกอริธึม Proof-of-Work (PoW) ที่รักษาความปลอดภัย ethereum และแทนที่ด้วยกลไกฉันทามติ Proof-of-stake (PoS) มีเหตุผลหลายประการซึ่งได้อธิบายอย่างละเอียดในบทความอื่น ๆ มันจะเป็นการเปลี่ยนแปลงทางปรัชญาเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี
การผสานเข้ากับกลไกฉันทามติ Proof-of-stake (PoS) นำมาซึ่งประโยชน์ด้านความยั่งยืนและความสามารถในการขยายขนาด แต่ในทางกลับกัน ความซับซ้อนของซอฟต์แวร์ไคลเอนต์จะเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับพื้นผิวการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นของโปรโตคอล ปัจจุบัน ซอฟต์แวร์เพียงชิ้นเดียวจำเป็นต้องทำงานเพื่อรักษาความปลอดภัยให้กับ PoW Ethereum blockchain แต่หลังจากการ “ผสานรวม” จำนวนชิ้นส่วนของซอฟต์แวร์ที่ต้องใช้งานเพิ่มขึ้นเป็นสาม (ไคลเอ็นต์การดำเนินการ ไคลเอ็นต์ที่สอดคล้องกัน และตัวตรวจสอบความถูกต้อง) .
บทความนี้แสดงภาพรวมของเวกเตอร์การโจมตีที่รู้จักในเลเยอร์ฉันทามติของ Ethereum และสรุปวิธีการบางอย่างในการป้องกันการโจมตีเหล่านี้ ผู้อ่านอาจต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับบีคอนเชนเพื่อรับประโยชน์สูงสุดจากบทความนี้ นอกจากนี้ การมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับเลเยอร์แรงจูงใจของ Beacon Chain และอัลกอริทึมการเลือกทางแยก LMD-GHOST จะเป็นประโยชน์
คำนำ
คำนำ
ชั้นแรงจูงใจ
beacon chain เป็น blockchain แบบ Proof-of-stake (PoS) ที่ได้รับการรักษาความปลอดภัยโดยใช้ ETH สกุลเงินดิจิทัลดั้งเดิมของ Ethereum ผู้ดำเนินการโหนดที่ต้องการเข้าร่วมในการตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกและระบุหัวหน้าของ blockchain ฝาก ETH ไว้ในอีเธอร์ในสัญญาอัจฉริยะของ ฟางฟาง. จากนั้นพวกเขาจะได้รับเงินเป็น ETH เพื่อเรียกใช้ซอฟต์แวร์ตรวจสอบความถูกต้อง ตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกใหม่ที่ได้รับผ่านเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ และใช้อัลกอริทึมตัวเลือกทางแยกเพื่อระบุส่วนหัวของบล็อกเชน ขณะนี้ตัวดำเนินการโหนดเป็น "ตัวตรวจสอบ" และตัวตรวจสอบความถูกต้องมีสองบทบาทหลัก: 1) ตรวจสอบบล็อกใหม่และ "พิสูจน์" ว่าถูกต้อง และ 2) เสนอบล็อกใหม่เมื่อเลือกแบบสุ่มจากกลุ่มตัวตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมด หากผู้ตรวจสอบล้มเหลวในการดำเนินการทั้งสองอย่างใดอย่างหนึ่งเมื่อถูกถาม พวกเขาก็จะพลาดการชำระเงิน ETH นอกจากนี้ยังมีการดำเนินการบางอย่างที่ทำได้ยากมากโดยไม่ตั้งใจและบ่งชี้ถึงเจตนาร้าย เช่น เสนอหลายบล็อกในช่องเดียวกันหรือพิสูจน์หลายบล็อกในช่องเดียวกัน พฤติกรรม "slashable" เหล่านี้สามารถนำไปสู่การเบิร์นโทเค็นการตรวจสอบ ETH จำนวนหนึ่ง (สูงสุด 0.5 ETH) ก่อนที่จะถูกลบออกจากเครือข่าย ซึ่งใช้เวลา 36 วัน ETH จากตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบ Slash จะค่อยๆ หมดไปอย่างช้าๆ ในช่วงที่ออก แต่ในวันที่ 18 เมื่อมีการเฉือนตัวตรวจสอบความถูกต้องจำนวนมากขึ้นพร้อมกัน พวกเขาจะได้รับ "การลงโทษความสัมพันธ์" ที่มากขึ้น ดังนั้นโครงสร้างแรงจูงใจของ Beacon Chain คือการให้รางวัลแก่ผู้ที่ซื่อสัตย์และลงโทษผู้ที่ประพฤติไม่ดี
ทางเลือกของส้อม
อัลกอริทึมการเลือกทางแยกถูกเรียกใช้โดยตัวตรวจสอบความถูกต้องแต่ละตัว และบทบาทของมันคือการระบุหัวหน้าของบล็อกเชน ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมของเครื่องมือตรวจสอบที่ซื่อสัตย์อย่างสมบูรณ์และเวลาแฝงของเครือข่ายเป็นศูนย์ อัลกอริทึมตัวเลือกส้อมนั้นไม่จำเป็นจริง ๆ เนื่องจากมีเพียงบล็อกเดียวที่ด้านบนสุดของบล็อกเชน อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ลูกค้าบางรายจะได้รับบล็อกช้ากว่ารายอื่น สร้างส่วนหัวของบล็อกเชนหลายเวอร์ชัน และอาจมีเปอร์เซ็นต์ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ทำงานผิดพลาดซึ่งอาจอยู่ในช่องเดียวกันที่เสนอหรือโหวตสำหรับหลายบล็อก ซึ่งหมายความว่าต้องมีอัลกอริทึมบางประเภทในการเลือกส่วนหัวของบล็อกเชนจริงจากหลายตัวเลือก
ดังที่ทราบกันดีว่า beacon chain ยังทำให้ blockchain เคลื่อนที่ไม่ได้เป็นระยะๆ ซึ่งเรียกว่า "finality" กระบวนการนี้ทำงานโดยพิจารณาช่องแรกในแต่ละยุคเป็น "ด่านตรวจ" จุดตรวจได้รับการกล่าวขานว่า "ถูกต้อง" หากรวบรวมหลักฐาน (โหวต) จากผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่มี ETH อย่างน้อย 2/3 ของเงินเดิมพันทั้งหมดในสัญญาการฝากเงิน เมื่อด่านนั้นมีอีกด่านหนึ่งอยู่เหนือด่านนั้น มันจะกลายเป็นด่าน "สุดท้าย" อัลกอริทึมการเลือกทางแยกจะพิจารณาบล็อกจากส่วนที่ไม่สมเหตุสมผลของบล็อกเชนเท่านั้น อัลกอริทึมที่พิสูจน์และสรุป blockchain เรียกว่า "Casper FFG" ในขณะที่อัลกอริทึมการเลือกส้อมเรียกว่า LMD-GHOST (ย่อมาจาก "Latest News-Driven Greediest, Heaviest Observed Subtree") ซึ่งเป็นวิธีการพูดแบบนี้ ในศัพท์แสงที่ว่าบล็อกเชนที่ถูกต้องคือบล็อกที่มีการพิสูจน์มากที่สุด (GHOST) และหากได้รับข้อความหลายข้อความจากตัวตรวจสอบความถูกต้องเดียวกัน จะนับเฉพาะข้อความสุดท้าย (LMD) เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องแต่ละรายการจะประเมินแต่ละบล็อกโดยใช้กฎนี้ และเพิ่มบล็อกที่หนักที่สุดลงในสายมาตรฐาน
ในแต่ละยุค ผู้ตรวจสอบจะต้องลงนามในใบรับรอง ซึ่งมีข้อมูลสำคัญสองส่วน: "การลงคะแนน LMD" และ "การลงคะแนน FFG" การลงคะแนน LMD เป็นรากของบล็อกที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องพิจารณาว่าเป็นหัวหน้าของบล็อกเชน การลงคะแนน FFG ประกอบด้วยแฮชบล็อกและยุคของจุดตรวจเป้าหมายและจุดตรวจต้นทาง โดยที่จุดตรวจต้นทางเป็นจุดตรวจล่าสุดที่ถูกต้องที่ โซ่รู้แล้วและด่านเป้าหมายคือด่านต่อไปที่ต้องพิสูจน์
ดังนั้นอัลกอริทึมที่สอดคล้องกันของบีคอนเชนคือการรวมกันของ LMD-GHOST และ Casper FFG บางครั้งเราก็เรียกมันว่า Gasper หลังจากทำความเข้าใจโดยย่อเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานนี้แล้ว เราสามารถศึกษาการโจมตีที่เป็นไปได้ต่อระบบนี้ต่อไป
การโจมตีเลเยอร์ 0
ประการแรก บุคคลที่ไม่ได้มีส่วนร่วมใน Ethereum (โดยการเรียกใช้ซอฟต์แวร์ไคลเอนต์) อาจเลือกที่จะกำหนดเป้าหมายโซเชียลเลเยอร์ (เลเยอร์ 0) เพื่อโจมตีเครือข่าย Ethereum แม้ว่าการโจมตีเหล่านี้จะไม่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการดำเนินการของซอฟต์แวร์ Ethereum ใดๆ แต่การโจมตีเหล่านี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อ Ethereum เลเยอร์ 0 เป็นรากฐานที่ Ethereum ถูกสร้างขึ้น ดังนั้นมันจึงเป็นตัวแทนของพื้นผิวการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกับผลที่ตามมาซึ่งกระเพื่อมไปทั่วส่วนที่เหลือของสแต็ก นี่คือตัวอย่างบางส่วนที่อยู่ในใจ:
แคมเปญการให้ข้อมูลที่ผิดครั้งใหญ่ที่เปิดตัวในหลายแพลตฟอร์มและต่อเนื่องเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปีอาจทำลายความเชื่อมั่นของชุมชนในแผนงาน Ethereum ทีมพัฒนา สิ่งนี้อาจลดจำนวนบุคคลที่เต็มใจเข้าร่วมในการรักษาความปลอดภัยเครือข่าย ลดการกระจายอำนาจและความปลอดภัยด้านเศรษฐกิจดิจิทัล
การโจมตีแบบกำหนดเป้าหมายหรือการข่มขู่ต่อชุมชนนักพัฒนา ซึ่งอาจนำไปสู่การออกจากการเป็นนักพัฒนาโดยสมัครใจ และทำให้การพัฒนา Ethereum ช้าลง ในขณะเดียวกันก็สร้างขวัญกำลังใจในวงกว้างขึ้น
กฎระเบียบที่มากเกินไปอาจถือเป็นการโจมตี Layer 0 เนื่องจากสามารถขัดขวางการมีส่วนร่วมและการยอมรับได้อย่างรวดเร็ว
ผู้กระทำที่มีความรู้แต่มุ่งร้ายแทรกซึมเข้าไปในชุมชนนักพัฒนาโดยมีจุดประสงค์เพื่อชะลอความคืบหน้าโดยลดการสนทนา ชะลอการตัดสินใจที่สำคัญ สร้างโพสต์สแปม หรือเบี่ยงเบนความสนใจจากข้อเสนอ เหนือสิ่งอื่นใด
จงใจจุดไฟความไม่พอใจในชุมชน Ethereum ด้วยความตั้งใจที่จะสร้างความไม่สงบมากพอที่จะทำให้เกิดการแตกแยกกันอย่างถาวร
ติดสินบนผู้เล่นหลักในระบบนิเวศ Ethereum เพื่อโน้มน้าวการตัดสินใจ
ในหลายกรณี จำเป็นต้องใช้เงินหรือความรู้ทางเทคนิคเพียงเล็กน้อยในการเปิดการโจมตี L0 ทำให้การโจมตีบนโซเชียลเลเยอร์เป็นอันตรายอย่างยิ่ง สิ่งที่ต้องใช้เวลาและเจตนาร้าย ไม่ใช่ทรัพยากรที่หายาก นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะคิดว่าการโจมตีแบบเลเยอร์ 0 สามารถเป็นตัวคูณสำหรับการโจมตีทางเศรษฐกิจแบบเข้ารหัสลับได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น หากการเซ็นเซอร์หรือการกลับรายการขั้นสุดท้ายทำได้โดยผู้มีส่วนได้ส่วนเสียส่วนใหญ่ที่มุ่งร้าย การขัดขวางชั้นทางสังคมอาจทำให้ชุมชนที่อยู่นอกเขตความถี่ประสานงานการตอบสนองได้ยากขึ้น
การป้องกันการโจมตีจาก Layer 0 อาจไม่ง่ายนัก แต่หลักการพื้นฐานบางประการสามารถสร้างขึ้นได้ หนึ่งคือการรักษาอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงโดยรวมของข้อมูลสาธารณะเกี่ยวกับ Ethereum ซึ่งสร้างและเผยแพร่โดยสมาชิกที่ซื่อสัตย์ของชุมชนผ่านบล็อก เซิร์ฟเวอร์ที่ไม่ลงรอยกัน ข้อกำหนดที่มีคำอธิบายประกอบ หนังสือ พอดคาสต์ และ YouTube Ethereum.org เป็นตัวอย่างที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขากำลังแปลเอกสารและบทความอธิบายจำนวนมากอย่างรวดเร็วเป็นหลายภาษา การทำให้พื้นที่ว่างเต็มไปด้วยข้อมูลและมีมคุณภาพสูงเป็นการป้องกันข้อมูลที่ผิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ช่องว่างของข้อมูลมีความเสี่ยง) ชุมชน Ethereum นั้นดีในเรื่องนี้ แต่การรักษาความปลอดภัยเลเยอร์ 0 ในระยะยาวจำเป็นต้องมีความมุ่งมั่นอย่างต่อเนื่องในการสร้างและเผยแพร่ข้อมูลคุณภาพสูง
การป้องกันที่สำคัญอีกประการหนึ่งจากการโจมตีชั้นทางสังคมคือพันธกิจและข้อตกลงการกำกับดูแลที่ชัดเจน Ethereum วางตำแหน่งตัวเองในฐานะผู้นำด้านการกระจายอำนาจและการรักษาความปลอดภัยในสัญญาอัจฉริยะ L1 ในขณะเดียวกันก็ให้ความสำคัญกับความสามารถในการปรับขนาดและความยั่งยืนเป็นอย่างสูง โดยไม่คำนึงถึงความขัดแย้งใด ๆ ในชุมชน Ethereum หลักการสำคัญเหล่านี้จะได้รับผลกระทบน้อยที่สุด การประเมินเรื่องราวโดยเทียบกับหลักการสำคัญเหล่านี้ และการผ่านการตรวจสอบรอบต่อเนื่องในกระบวนการ EIP (ข้อเสนอการปรับปรุง Ethereum) อาจช่วยให้ชุมชนแยกคนดีออกจากคนไม่ดี และจำกัดขอบเขตไม่ให้ผู้ประสงค์ร้ายมีอิทธิพลต่อทิศทางในอนาคตของ Ethereum .
สุดท้าย สิ่งสำคัญคือชุมชน Ethereum ยังคงเปิดกว้างและยินดีต้อนรับผู้เข้าร่วมทุกคน ชุมชนที่มีผู้เฝ้าประตู ชนชั้นสูง และการกีดกันนั้นมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อการถูกโจมตีทางสังคม เนื่องจากการสร้างเรื่องเล่าแบบ "เราและพวกเขา" เป็นเรื่องง่าย ในทางกลับกัน ชุมชนที่เปิดกว้างและมีส่วนร่วมคือชุมชนที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการต่อต้านข้อมูลที่ผิดผ่านการอภิปรายอย่างเปิดเผย ลัทธิชนเผ่าและลัทธิสูงสุดที่เป็นพิษทำร้ายชุมชน ซึ่งกัดกร่อนความปลอดภัยของ Layer 0 โดยทั่วไป Ethereum มีชุมชนที่เปิดกว้างมากซึ่งยินดีต้อนรับผู้เข้าร่วมใหม่ แต่การรักษานี้อาจทำได้ยากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อชุมชนมีขนาดใหญ่ขึ้น สมาชิกของชุมชน Ethereum ที่มีส่วนได้ส่วนเสียในการรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายควรมองว่าการกระทำของพวกเขาทางออนไลน์และในโลกแห่งความเป็นจริงเป็นการสนับสนุนโดยตรงต่อการรักษาความปลอดภัยเลเยอร์ 0 บน Ethereum เนื่องจากเราจะพูดถึงต่อไปในบทความนี้ โซเชียลเลเยอร์ที่แข็งแกร่ง เป็นด่านสุดท้ายของการป้องกันการโจมตีโปรโตคอล
รางวัลของผู้โจมตี
การโจมตีแบบเลเยอร์ 0 อาจมีเป้าหมายเพื่อบ่อนทำลายความไว้วางใจของสาธารณะใน Ethereum ลดค่า ETH ลดการยอมรับ Ethereum และทำให้ Ethereum เสี่ยงต่อห่วงโซ่การแข่งขัน หรือทำให้ชุมชน Ethereum อ่อนแอลง และทำให้การประสานงานนอกแบนด์ยากขึ้น อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ที่จะได้รับจากการโจมตีเครือข่าย Ethereum นั้นไม่ชัดเจน
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือการโจมตีที่ประสบความสำเร็จทำให้ผู้โจมตีสามารถสร้าง ETH ใหม่หรือถอน ETH ออกจากบัญชีโดยพลการ คำสั่งทั้งสองไม่สามารถเชื่อถือได้เนื่องจากธุรกรรมทั้งหมดที่เพิ่มใน blockchain นั้นดำเนินการโดยไคลเอนต์ที่ดำเนินการทั้งหมดบนเครือข่าย ธุรกรรมต้องเป็นไปตามเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับความถูกต้อง (เช่น ธุรกรรมลงนามโดยคีย์ส่วนตัวของผู้ส่ง ผู้ส่งมียอดคงเหลือเพียงพอ ฯลฯ) มิฉะนั้น ธุรกรรมเหล่านั้นจะถูกเปลี่ยนกลับ มีหลายผลลัพธ์ที่ผู้โจมตีอาจโจมตี: reorgs, doublefinity หรือfinality delay
"การปรับโครงสร้างองค์กร" คือการจัดเรียงบล็อกส่วนหัวของบล็อกเชนใหม่ ในการโจมตี การดำเนินการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้แน่ใจว่าการบล็อกบางอย่างถูกรวมหรือแยกออก แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในเครือข่ายที่ซื่อสัตย์ก็ตาม สิ่งนี้อาจทำให้ผู้โจมตี "เพิ่มการใช้จ่ายเป็นสองเท่า" เช่น ส่ง ETH ของพวกเขาไปยังการแลกเปลี่ยนและถอนเงินออกมาเป็นสกุลเงินคำสั่ง จากนั้นจัดระเบียบ Ethereum blockchain ใหม่เพื่อลบธุรกรรมนี้ เพื่อให้พวกเขาได้รับ ETH คืนและรับสกุลเงิน fiat ในที่สุด อีกทางหนึ่ง การปรับโครงสร้างองค์กรอาจทำให้ผู้โจมตีที่มีความซับซ้อนสามารถสกัดมูลค่า (MEV) จากการทำธุรกรรมของผู้อื่นผ่านการทำธุรกรรมแบบ front-running หรือ back-runing หรือการปรับโครงสร้างองค์กรอาจขัดขวางไม่ให้บางคนหรือบางองค์กรทำธุรกรรมรวมอยู่ในกลุ่มบัญญัติแบบบัญญัติอย่างต่อเนื่อง เซ็นเซอร์พวกเขาจาก Ethereum เครือข่าย
รูปแบบที่รุนแรงที่สุดของการปรับโครงสร้างองค์กรคือ "การย้อนกลับขั้นสุดท้าย" ซึ่งจะลบหรือแทนที่บล็อกที่สรุปผลก่อนหน้านี้ สิ่งนี้จะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อ ETH ที่เดิมพันอย่างน้อย 1/3 ถูกทำลาย การรับประกันนี้เรียกว่า "Economic Finality" ซึ่งเราจะอธิบายในรายละเอียดในภายหลัง
การโจมตีแบบดับเบิ้ลสุดท้าย (Double Finality) นั้นไม่น่าเป็นไปได้ แต่ร้ายแรงเมื่อส้อมสองอันสามารถจบบล็อคได้ในเวลาเดียวกัน ทำให้เกิดการแยกบล็อคเชนอย่างถาวร สิ่งนี้เป็นไปได้ในทางทฤษฎี ตราบใดที่ผู้โจมตีสามารถควบคุม ETH ที่เดิมพันได้ 34% หรือมากกว่านั้น และเต็มใจที่จะเสี่ยงที่จะสูญเสียมันไป จากนั้นชุมชนจะถูกบังคับให้ประสานงานนอกเครือข่ายและตกลงกันว่าจะปฏิบัติตามห่วงโซ่ใด เราจะสำรวจการป้องกันที่ประสานกันทางสังคมประเภทนี้โดยละเอียดในภายหลัง
การโจมตีด้วยความล่าช้าในขั้นสุดท้ายทำให้เครือข่ายไม่สามารถเข้าถึงเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับ Casper-FFG เพื่อสิ้นสุดห่วงโซ่ สิ่งนี้จะก่อกวนอย่างมากต่อชั้นแอปพลิเคชันของ Ethereum เนื่องจากแอปพลิเคชันจำนวนมากที่ทำงานบน Ethereum อาศัยการทำงานขั้นสุดท้ายที่รวดเร็ว หากไม่มีความมั่นใจในระดับสูงในขั้นสุดท้ายของบล็อกเชน ก็เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อถือแอปพลิเคชันทางการเงินที่สร้างขึ้นจากด้านบน จุดประสงค์ของการโจมตี Finality Delay อาจเป็นการทำลาย Ethereum เท่านั้น แทนที่จะเป็นผลกำไรโดยตรง เว้นแต่ผู้โจมตีจะใช้ตำแหน่งระยะสั้นเชิงกลยุทธ์
ความเกียจคร้านและความคลุมเครือ
ทุกคนสามารถรันซอฟต์แวร์ไคลเอนต์ของ Ethereum ได้ แม้จะไม่ได้ใช้งานตัวตรวจสอบความถูกต้องก็ตาม ผู้คนทำเช่นนี้เพราะมันให้สำเนาของบล็อกเชนในเครื่องที่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและช่วยให้สามารถส่งธุรกรรมแบบส่วนตัวไปยังเครือข่าย Ethereum โดยไม่ต้องผ่านบุคคลที่สามที่รวมศูนย์เช่น Infura หรือ Quicknode อย่างไรก็ตาม ตัวดำเนินการโหนดที่ไม่ได้เรียกใช้ตัวตรวจสอบจะไม่สามารถเข้าร่วมในการผลิตแบบบล็อกหรือการตรวจสอบความถูกต้องได้ ซึ่งหมายความว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของเครือข่ายเลย โอกาสที่ผู้ปฏิบัติงานที่ไม่ใช่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะโจมตีบีคอนเชนนั้นน้อยมาก เว้นแต่ว่าพวกเขาจะเปิดการโจมตีเลเยอร์ 0 ที่ไม่เกี่ยวข้องด้วย
ในการเพิ่มตัวตรวจสอบให้กับลูกค้าที่เป็นเอกฉันท์ ผู้ใช้จำเป็นต้องเดิมพัน 32 ETH ในสัญญาการฝากเงิน ด้วยตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ใช้งานอยู่ ผู้ใช้จะเริ่มมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการรักษาความปลอดภัยเครือข่ายของ Ethereum โดยเสนอและรับรองการบล็อกใหม่ ในขณะที่รับผิดชอบเพิ่มเติมเหล่านี้ ผู้ใช้จะได้รับรางวัลในรูปของ ETH แต่สิ่งนี้ยังนำเสนอโอกาสใหม่ ๆ ในการแก้แค้นอีกด้วย ขณะนี้ Validators มีคำพูด ซึ่งพวกเขาสามารถใช้เพื่อโน้มน้าวเนื้อหาในอนาคตของ blockchain พวกเขาสามารถทำงานอย่างซื่อสัตย์เพื่อเพิ่มปริมาณสำรอง ETH ของพวกเขา หรือพวกเขาสามารถรับความเสี่ยงและพยายามควบคุมกระบวนการเพื่อประโยชน์ของตนเอง วิธีหนึ่งในการเปิดการโจมตีคือการสะสมสัดส่วนเดิมพันให้มาก แล้วใช้มันเพื่อเอาชนะผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ ยิ่งสัดส่วนของการเดิมพันที่ควบคุมโดยผู้โจมตีมากเท่าไหร่ อำนาจในการลงคะแนนของพวกเขาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหตุการณ์สำคัญทางเศรษฐกิจบางอย่างที่เราจะสำรวจในภายหลัง อย่างไรก็ตาม ผู้โจมตีส่วนใหญ่จะไม่สามารถสะสม ETH ได้มากพอที่จะดึงสิ่งนี้ออกมาได้ ดังนั้นพวกเขาจึงต้องใช้เทคนิคที่ละเอียดอ่อนเพื่อจัดการกับคนส่วนใหญ่ที่ซื่อสัตย์ให้ดำเนินการในลักษณะใดวิธีหนึ่ง
โดยพื้นฐานแล้ว การโจมตีเครือข่ายบีคอนที่มีเดิมพันขนาดเล็กทั้งหมดเป็นรูปแบบที่ละเอียดอ่อนของพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสมของเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องสองประเภท: กิจกรรมน้อยเกินไป (ความล้มเหลวในการยืนยัน/เสนอ หรือการดำเนินการล่าช้า) หรือการทำงานมากเกินไป (ข้อเสนอ/การพิสูจน์มากเกินไปในหนึ่งช่วงเวลา) ในรูปแบบทั่วไปส่วนใหญ่ พฤติกรรมเหล่านี้จัดการได้ง่ายด้วยอัลกอริทึมตัวเลือกส้อมและเลเยอร์แรงจูงใจ แต่มีวิธีที่ชาญฉลาดในการทำให้อัลกอริทึมเหล่านี้ทำงานเพื่อประโยชน์ของผู้โจมตี มีการระบุเทคนิคดังกล่าวหลายอย่าง โดยหลักแล้วมีการประสานเวลาและการแพร่กระจายของข้อความอย่างระมัดระวัง เพื่อควบคุมว่าชุดย่อยต่างๆ ของชุดเครื่องมือตรวจสอบโดยรวมมองเห็นสถานะของบล็อกเชนอย่างไร ส่วนถัดไปจะอธิบายบางวิธีที่ผู้โจมตีที่มีเดิมพันน้อยสามารถโจมตีเครือข่าย และวิธีการป้องกันการโจมตีเหล่านี้
การโจมตีของผู้เดิมพันรายย่อย
re-orgs ระยะสั้น
มีเอกสารหลายฉบับที่อธิบายถึงการโจมตีบีคอนเชนที่ใช้เพียงเศษเสี้ยวของ ETH ที่เดิมพันเพื่อให้บรรลุการปรับโครงสร้างองค์กรหรือชะลอการโจมตีขั้นสุดท้าย การโจมตีเหล่านี้มักจะอาศัยว่าผู้โจมตีระงับข้อมูลบางอย่างจากตัวตรวจสอบความถูกต้องอื่น ๆ แล้วปล่อยข้อมูลนั้นด้วยวิธีที่ละเอียดอ่อนหรือในเวลาที่เหมาะสม การโจมตีเหล่านี้มักมีเป้าหมายเพื่อแทนที่บล็อกที่ซื่อสัตย์บางส่วนจากห่วงโซ่มาตรฐาน บล็อกที่ซื่อสัตย์เหล่านี้ยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเมื่อการโจมตีเริ่มต้นขึ้น และการโจมตีนี้เรียกว่า ex ante reorg ซึ่งตรงข้ามกับ ex ante reorg (ซึ่งผู้โจมตีจะลบย้อนหลังจากบล็อกที่ตรวจสอบความถูกต้องของเชนบัญญัติ) ใน PoS Ethereum การปรับโครงสร้างองค์กรในอดีตนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากปราศจากการควบคุม 2/3 ของ ETH ที่เดิมพัน (ประมาณ 18 พันล้านดอลลาร์ ณ ราคาปัจจุบัน) หากผู้โจมตีควบคุมสัดส่วนการถือหุ้นน้อยกว่า 66% โอกาสของผู้โจมตีในการปรับโครงสร้างหลังการชันสูตรเสร็จสิ้นจะต่ำมาก (แม้ว่าผู้โจมตีจะควบคุม 65% ของสัดส่วนการถือหุ้น โอกาสสำเร็จของพวกเขาจะน้อยกว่า 0.05%)
ภาพ: การโจมตีเพื่อจัดระเบียบหลังการชันสูตรพลิกศพที่ดำเนินการโดยผู้โจมตีที่ควบคุม 2/3 ของเดิมพัน พวกเขาไม่สนใจบล็อก B ที่ซื่อสัตย์ที่เสนอในช่อง N+1 และลงคะแนนให้บล็อก N เป็นหัวหน้าของบล็อกเชนแทน จากนั้นพวกเขาลงคะแนนให้บล็อก C ในช่อง N+2 และในขณะเดียวกัน เนื่องจากกฎการเลือกทางแยกเห็นหลักฐานจากช่องก่อนหน้าแต่ไม่เห็นช่องปัจจุบัน พวกเขาจึงลงคะแนนให้บล็อก B ในช่อง N+2 และกลุ่มที่ไม่ซื่อสัตย์ ผู้ตรวจสอบลงคะแนนให้บล็อก C เมื่อสล็อต N+3 มาถึง ส้อมทั้งสองจะมีน้ำหนัก 66% ซึ่งจะถูกกำหนดโดยลำดับคำศัพท์ของแฮชบล็อกที่แข่งขันกัน หากสิ่งนี้เป็นประโยชน์ต่อผู้โจมตี พวกเขาได้ลบบล็อก B ออกจากบล็อกเชนเรียบร้อยแล้ว
ในทางกลับกัน กลไกเดียวกันที่ทำงานได้ดีในการป้องกันอดีตหลังการปรับโครงสร้างองค์กรสามารถใช้โดยผู้โจมตีที่เชี่ยวชาญภายใต้เงื่อนไขเครือข่ายที่เฉพาะเจาะจงและไม่น่าจะเกิดขึ้นเพื่อสร้างการปรับโครงสร้างองค์กรก่อนอดีตหลัง ตัวอย่างเช่น บทความนี้แสดงวิธีที่ตัวตรวจสอบการโจมตีสามารถสร้างและยืนยันบล็อก (B) สำหรับช่องเฉพาะ n+1 แต่หลีกเลี่ยงการเผยแพร่ไปยังโหนดอื่นบนเครือข่าย แต่พวกเขาจะยึดบล็อกที่พิสูจน์แล้วไว้จนกว่าจะถึงช่องถัดไป n+2 ผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์เสนอบล็อก (C) สำหรับช่อง n + 2 เกือบในเวลาเดียวกัน ผู้โจมตีสามารถปล่อยบล็อก (B) ที่พวกเขาระงับและหลักฐานที่เก็บไว้ และพิสูจน์ว่าบล็อก (B) เป็นหัวหน้าของบล็อกเชน โหวตช่อง n + 2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปฏิเสธความจริงใจที่มีอยู่ของ บล็อก (C) เมื่อปล่อยบล็อกที่ซื่อสัตย์ (D) อัลกอริทึมตัวเลือกทางแยกจะเห็นว่าบล็อก (D) สร้างบนบล็อก (B) มากกว่าบล็อก (D) สร้างบนบล็อก (C) หนัก ดังนั้น ผู้โจมตีสามารถลบบล็อกที่ซื่อสัตย์ (C) ในช่อง n + 2 ออกจากห่วงโซ่แบบบัญญัติได้สำเร็จโดยใช้การปรับโครงสร้างล่วงหน้า 1 บล็อก ผู้โจมตีที่มีส่วนได้ส่วนเสีย 34% มีโอกาสที่ดีที่จะชนะการโจมตีนี้ เนื่องจากคะแนนเสียงของพวกเขาให้น้ำหนักส้อมที่ผู้โจมตีชอบ 68% ในขณะที่ส้อมที่ซื่อสัตย์มีน้ำหนัก 66% ตามที่ระบุไว้ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่จำเป็นต้องอาศัยการชักใยผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ในการลงคะแนนกับพวกเขา ในทางทฤษฎีแล้ว การโจมตีนี้สามารถทำได้โดยใช้อัตราส่วนเดิมพันที่น้อยกว่ามาก Neuder et al. อธิบายถึงการโจมตีก่อนการปรับโครงสร้างองค์กรด้วยอัตราส่วนการจำนำ 30% แต่ภายหลังได้รับการพิสูจน์ว่าการโจมตีก่อนการปรับโครงสร้างองค์กรดังกล่าวยังเป็นไปได้ภายใต้การควบคุมของอัตราส่วนการจำนำ 2%
แหล่งที่มาแหล่งที่มา）
ผู้โจมตีการปรับโครงสร้างที่ประสบความสำเร็จไม่สามารถเปลี่ยนประวัติศาสตร์ได้ แต่พวกเขาสามารถเปลี่ยนอนาคตโดยไม่สุจริตได้ พวกเขาไม่จำเป็นต้องควบคุม ETH เดิมพันส่วนใหญ่เพื่อทำสิ่งนี้ แม้ว่าโอกาสในการประสบความสำเร็จจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของการเดิมพันที่พวกเขาควบคุม การโจมตีเพื่อปรับโครงสร้างองค์กรนี้อาจทำให้พวกเขาเพิ่มการใช้จ่ายเป็นสองเท่าหรือถอน MEV ได้ด้วยการดำเนินการธุรกรรมขนาดใหญ่ล่วงหน้า การโจมตีนี้ยังสามารถขยายไปยังหลายช่วงตึกได้ แต่ความน่าจะเป็นของความสำเร็จจะลดลงเมื่อระยะเวลาการปรับโครงสร้างองค์กรเพิ่มขึ้น
การตีกลับและการทรงตัว
การโจมตีที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถแบ่งชุดของผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ออกเป็นกลุ่มแยกกันซึ่งมีมุมมองที่แตกต่างกันของส่วนหัวของบล็อกเชน ซึ่งเรียกว่าการโจมตีแบบสมดุล ในกรณีนี้ ผู้โจมตีจะรอโอกาสที่จะเสนอบล็อก และเมื่อมาถึง ก็จะเสนอบล็อกสองบล็อกในช่องเดียวกัน พวกเขาส่งบล็อกหนึ่งไปยังครึ่งหนึ่งของชุดเครื่องมือตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ และอีกบล็อกหนึ่งไปยังอีกครึ่งหนึ่ง อัลกอริทึมตัวเลือก fork จะตรวจจับความกำกวมนี้ และผู้เสนอบล็อกจะถูกเฉือนและดีดออกจากเครือข่าย แต่บล็อกทั้งสองยังคงอยู่ และประมาณครึ่งหนึ่งของชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องจะยืนยันแต่ละ fork ผู้โจมตีสามารถแบ่ง blockchain ออกเป็นสองส่วนได้ด้วยการฟันผู้ตรวจสอบความถูกต้องเพียงรายเดียว ในขณะเดียวกัน ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เหลือก็ระงับหลักฐานของพวกเขา จากนั้น โดยการคัดเลือกการเผยแพร่การพิสูจน์โดยเลือกทางแยกใดทางหนึ่งไปยังผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เพียงพอเมื่อดำเนินการอัลกอริทึมตัวเลือกทางแยก พวกเขาก็สามารถทำให้เครือข่ายเห็นว่าทางแยกใดก็ตามที่มีการพิสูจน์ที่สะสมมากที่สุด สิ่งนี้สามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีกำหนด โดยตัวตรวจสอบความถูกต้องที่โจมตีจะรักษาตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบแบ่งเท่าๆ กันบนส้อมทั้งสอง เนื่องจากทางแยกไม่สามารถดึงดูดเสียงส่วนใหญ่ 2/3 ได้ จึงไม่สามารถสรุปห่วงโซ่สัญญาณได้ ยิ่งสัดส่วนของการเดิมพันควบคุมโดยผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่โจมตีมากเท่าใด โอกาสที่การโจมตีจะเกิดขึ้นในแต่ละช่วงเวลาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากมีโอกาสมากขึ้นที่พวกเขาจะเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องเพื่อเสนอบล็อกในแต่ละช่อง แม้ว่าคุณจะควบคุมเพียง 1% ของส่วนของการจำนำ โอกาสในการเปิดการโจมตีสมดุลจะปรากฏขึ้นทุกๆ 100 ยุคโดยเฉลี่ย และใช้เวลาไม่นานในการรอ
การโจมตีที่คล้ายกันนี้เรียกว่าการโจมตีแบบสะท้อนกลับ ซึ่งต้องการการควบคุมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในกรณีนี้ ผู้ตรวจสอบการโจมตีจะปฏิเสธการลงคะแนนอีกครั้ง ครั้งนี้ แทนที่จะออกคะแนนเสียงเพื่อรักษาสัดส่วนที่เท่ากันระหว่างส้อมทั้งสอง พวกเขาใช้คะแนนเสียงเพื่อกำหนดจุดตรวจสำรองระหว่างส้อม A และส้อม B ตามความเหมาะสม การพลิกระหว่างสองส้อมนี้หยุดการสิ้นสุด
ป้องกันการเด้งและสมดุลการโจมตี
ทั้งการโจมตีแบบตีกลับและการโจมตีแบบสมดุลอาศัยตัวตรวจสอบความถูกต้องของการโจมตีเพื่อชะลอการพิสูจน์จนกว่าจะถึงเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้มีผลกระทบอย่างมากต่อเครือข่าย ดังนั้น การโจมตีนี้จึงเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขการซิงโครไนซ์เครือข่ายที่ไม่น่าเกิดขึ้นเท่านั้น และผู้โจมตีมีการควบคุมอย่างละเอียดมากเกี่ยวกับเวลาของข้อความผ่านตัวตรวจสอบการสมรู้ร่วมคิดที่ประสานงานอย่างแน่นหนา ถึงกระนั้น จำเป็นต้องปิดเวกเตอร์การโจมตีนี้ เพื่อป้องกันไม่ให้ข้อความล่าช้าส่งผลกระทบต่อฉันทามติ ข้อความที่ล่าช้าอาจมีน้ำหนักน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับข้อความที่ได้รับในเวลา สิ่งนี้เรียกว่าแผนการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอ
สำหรับการโจมตีแบบตีกลับ การแก้ไขคือการอัปเดตอัลกอริทึมตัวเลือก fork เพื่อให้จุดตรวจสอบที่สมเหตุสมผลล่าสุดสามารถสลับไปยังจุดตรวจสอบของห่วงโซ่ทางเลือกในช่วง 1/3 ช่องแรกของแต่ละยุคเท่านั้น สถานการณ์นี้ทำให้ผู้โจมตีไม่สามารถบันทึกคะแนนสำหรับการปรับใช้ในภายหลัง การป้องกันอีกประการหนึ่งจากการโจมตีการลงคะแนนล่าช้าเหล่านี้คือการกำหนดน้ำหนักให้กับการลงคะแนนที่มาถึงทันเวลามากกว่าการลงคะแนนที่มาถึงล่าช้าในแต่ละช่อง
เมื่อรวมกันแล้ว มาตรการเหล่านี้จะสร้างสถานการณ์ที่ผู้เสนอบล็อกที่ซื่อสัตย์ออกบล็อกของพวกเขาอย่างรวดเร็วหลังจากสล็อตเริ่มต้น จากนั้นประมาณ 1/3 ของช่วงเวลาสล็อต (4 วินาที) บล็อกใหม่อาจทำให้อัลกอริทึมตัวเลือกทางแยกเปลี่ยนไปใช้ ห่วงโซ่อื่น หลังจากกำหนดเส้นตายเดียวกัน การพิสูจน์จากผู้ตรวจสอบที่ช้ากว่าจะได้รับน้ำหนักที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการพิสูจน์ที่มาถึงก่อนหน้า สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับผู้เสนออย่างรวดเร็วและผู้ตรวจสอบความถูกต้องในการกำหนดส่วนหัวของบล็อกเชน และลดความเป็นไปได้อย่างมากในการโจมตีแบบตีกลับและการโจมตีแบบสมดุล โดยพื้นฐานแล้ว การป้องกันเหล่านี้จะป้องกันการโจมตีตามลักษณะอะซิงโครนัสของเครือข่ายขนาดใหญ่ แม้ในกรณีที่อธิบายไว้ข้างต้น โดยไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมการเผยแพร่ข้อความโดยละเอียด ดังนั้น ในระดับใหญ่ ความเสี่ยงของการโจมตีประเภทนี้จึงลดลงโดยการปรับเปลี่ยนอัลกอริทึมตัวเลือกทางแยกที่สนับสนุนกิจกรรมที่รวดเร็วและลงโทษความล่าช้า
เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าแผนการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอสามารถป้องกันการโจมตี "การปรับโครงสร้างองค์กรราคาถูก" เท่านั้น ซึ่งก็คือการโจมตีการปรับโครงสร้างองค์กรที่ดำเนินการโดยผู้โจมตีที่มีส่วนได้ส่วนเสียเพียงเล็กน้อย ในความเป็นจริง ในการโจมตีก่อนการปรับองค์กรอีกรูปแบบหนึ่ง โครงการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอเองอาจถูกหลอกโดยผู้วางเดิมพันรายใหญ่ ผู้เขียนโพสต์นี้อธิบายว่าผู้โจมตีที่ควบคุม 7% ของเงินเดิมพันใช้การลงคะแนนอย่างมีกลยุทธ์เพื่อหลอกลวงผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ให้สร้างขึ้นบนทางแยก จัดระเบียบบล็อกที่ซื่อสัตย์ใหม่ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ลงคะแนนให้กับ fork ของฝ่ายตรงข้ามลงคะแนนในเวลาเพื่อให้ผู้โจมตีได้รับประโยชน์จากโครงการส่งเสริมน้ำหนักของผู้เสนอ อีกครั้ง การโจมตีนี้ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงเงื่อนไขเวลาแฝงในอุดมคติ ซึ่งยากต่อการตอบสนองในสถานการณ์จริง โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งสัดส่วนของเงินเดิมพันที่ควบคุมโดยผู้โจมตีมากเท่าใด โอกาสในการโจมตีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และดอกเบี้ยจำนำที่มากขึ้นยังหมายถึงเงินทุนที่มีความเสี่ยงมากขึ้นและการยับยั้งทางเศรษฐกิจที่แข็งแกร่งขึ้น
การโจมตีสมดุลขั้นสูง
การโจมตีแบบตีกลับและการปรับสมดุลที่อธิบายไว้ข้างต้นอาศัยตัวตรวจสอบความถูกต้องที่เป็นอันตรายเพื่อให้มีการควบคุมอย่างละเอียดเมื่อตัวตรวจสอบความถูกต้องอื่น ๆ บนเครือข่ายได้รับข้อความ และการโจมตีดังกล่าวได้รับการทำให้มีประสิทธิภาพผ่านแผนการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอ
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังอธิบายถึงการโจมตีเพิ่มเติมที่ไม่ได้อาศัยการควบคุมแบบละเอียดเกี่ยวกับเวลาแฝงของเครือข่าย ในกรณีนี้ ผู้โจมตีต้องใช้ตัวตรวจสอบความถูกต้องที่เสนอในสองช่องที่ตามมา (ความน่าจะเป็นที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นในสองช่องใดๆ จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ควบคุมโดยผู้โจมตี) หนึ่งในผู้เสนอบล็อกฝ่ายตรงข้ามเสนอบล็อกในช่อง n จากนั้นผู้เสนอบล็อกฝ่ายตรงข้ามคนที่สองเสนอบล็อกที่ขัดแย้งกันในช่อง n+1 ดังนั้นการสร้างทางแยก เนื่องจากไม่มีผู้เสนอบล็อกที่ชัดเจน จึงไม่มีการเฉือนเกิดขึ้น ในตัวอย่างนี้ เราถือว่าการฟอร์ก A จะเป็นประโยชน์มากกว่า ผู้โจมตีสามารถทราบสิ่งนี้ได้ และผู้โจมตียังสามารถประเมินเวลาที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องครึ่งหนึ่งบนเครือข่ายใช้ในการส่งหลักฐาน... การลงคะแนนเสียงที่สงวนไว้จากช่อง n สามารถเผยแพร่ได้ในช่วงเวลาประมาณครึ่งหนึ่งของ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องลงคะแนน นี่คือข้อพิสูจน์การสนับสนุน fork B จาก slot n ดังนั้น กลุ่มผู้ตรวจสอบความถูกต้องครึ่งหนึ่งโหวตให้ fork A เพราะพวกเขาไม่รู้เกี่ยวกับหลักฐานเพิ่มเติมบน fork B ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งโหวตให้ fork B ที่มีน้ำหนักมากกว่า การหักภาษี ณ ที่จ่ายที่ไม่เป็นมิตรใน n+1 สามารถใช้เพื่อชดเชยการขาดแคลน fork B ที่เกิดจากระยะเวลาที่ไม่ถูกต้องในการออกหลักฐานการหัก ณ ที่จ่าย
การโจมตีแบบสมดุลนี้ถูกอธิบายโดยเทียบกับอัลกอริทึมตัวเลือก fork เวอร์ชันอุดมคติ ซึ่งมีเวลาในการพิสูจน์ที่คาดเดาได้มากกว่าอัลกอริทึมตัวเลือก fork ที่ใช้งานจริงในไคลเอนต์ฉันทามติของ Ethereum ในขณะที่การดำเนินการนี้บนเชนบีคอนจริง การโจมตีนั้นยากกว่ามาก การกระจายโหนดของผู้โจมตีในโทโพโลยีเครือข่ายสามารถช่วยให้ผู้โจมตีเอาชนะปัญหานี้ได้ในระดับหนึ่ง เนื่องจากข้อความของผู้โจมตีแพร่กระจายไปทั่วเครือข่ายได้เร็วกว่าข้อความจากตำแหน่งทอพอโลยีเดียว
นอกจากนี้ยังมีการเสนอการโจมตีแบบสมดุลเฉพาะสำหรับกฎ LMD ซึ่งถือว่าเป็นไปได้แม้ว่าจะมีแผนการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอก็ตาม ผู้โจมตีสร้างความสมดุลโดยประมาณระหว่างส้อมโดยทำให้ข้อเสนอบล็อกของพวกเขายุ่งเหยิงและเผยแพร่แต่ละบล็อกไปยังเครือข่ายประมาณครึ่งหนึ่งเพื่อสร้างเครือข่ายที่แข่งขันกันสองเครือข่าย ผู้ตรวจสอบที่สมรู้ร่วมคิดจึงลงคะแนนอย่างคลุมเครือเพื่อให้ครึ่งหนึ่งของเครือข่ายได้รับการโหวตสำหรับ fork A ก่อนและอีกครึ่งหนึ่งของเครือข่ายได้รับการโหวตสำหรับ fork B ก่อน เนื่องจากกฎ LMD ละทิ้งการพิสูจน์ครั้งที่สองและเก็บหลักฐานแรกไว้สำหรับผู้ตรวจสอบแต่ละคนเท่านั้น ครึ่งหนึ่งของเครือข่ายจะเห็นเฉพาะการลงคะแนนของ A และ B ไม่มีการลงคะแนน และอีกครึ่งหนึ่งของเครือข่ายจะเห็นการลงคะแนนของ B และ A ไม่มีการลงคะแนน ผู้เขียนบทความนี้อธิบายกฎ LMD ว่าเป็นการให้ "พลังพิเศษ" แก่ฝ่ายตรงข้ามที่โจมตีเพื่อเริ่มการโจมตีที่สมดุล
เวกเตอร์การโจมตี LMD นี้ถูกปิดโดยการอัปเดตอัลกอริทึมตัวเลือกทางแยก เพื่อให้ตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ไม่ชัดเจนออกจากการพิจารณาตัวเลือกทางแยกอย่างสมบูรณ์ เครื่องมือตรวจสอบความคลุมเครือยังสามารถลดอิทธิพลในอนาคตได้ด้วยอัลกอริทึมการเลือกทางแยก สิ่งนี้จะป้องกันการโจมตีแบบสมดุลตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ในขณะที่ยังคงรักษาความยืดหยุ่นต่อการโจมตีแบบหิมะถล่ม
การโจมตีถล่ม
เอกสารฉบับเดือนมีนาคม 2022 อธิบายถึงการโจมตีประเภทอื่นที่เรียกว่าการโจมตีด้วยหิมะถล่ม ผู้เขียนบทความนี้โต้แย้งว่าแผนการเพิ่มน้ำหนักของผู้เสนอไม่สามารถป้องกันการโจมตีหิมะถล่มบางรูปแบบได้ อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนรายงานยังแสดงให้เห็นเพียงการโจมตีอัลกอริทึมทางเลือกของ Ethereum เวอร์ชันอุดมคติ (พวกเขาใช้ GHOST โดยไม่มี LMD)
ในการเริ่มการโจมตีถล่ม ผู้โจมตีจำเป็นต้องควบคุมผู้เสนอการบล็อกที่ต่อเนื่องกันหลายรายการ ในแต่ละช่องของข้อเสนอบล็อก ผู้โจมตีจะยึดบล็อกของตนไว้ และรวบรวมไว้จนกว่าห่วงโซ่ที่เที่ยงตรงจะมีน้ำหนักย่อยเท่ากับบล็อกที่ยึดไว้ จากนั้นผู้โจมตีจะปล่อยบล็อกที่ถูกระงับ ปล่อยให้มันสร้างความสับสนสูงสุด ซึ่งหมายความว่า ตัวอย่างเช่น สำหรับบล็อกที่หัก ณ ที่จ่าย 6 บล็อก บล็อกแรกที่ซื่อสัตย์ n จะแข่งขันกับบล็อกที่ไม่เป็นมิตร n เพื่อสร้างทางแยก จากนั้นบล็อกที่เป็นศัตรูที่เหลือทั้ง 5 บล็อกจะแข่งขันกับบล็อกที่ซื่อสัตย์ที่ n+1 ซึ่งหมายความว่าทางแยกที่สร้างบล็อกที่ไม่เป็นมิตร n และ n+1 ดึงดูดการพิสูจน์ที่ซื่อสัตย์ เนื่องจากน้ำหนักของห่วงโซ่ที่ซื่อสัตย์ตอนนี้เท่ากับน้ำหนักของห่วงโซ่ที่ไม่เป็นมิตร ตอนนี้สามารถทำซ้ำได้สำหรับบล็อกที่ถูกระงับที่เหลือ ทำให้ผู้โจมตีสามารถป้องกันไม่ให้ผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ติดตามส่วนหัวที่ซื่อสัตย์ของห่วงโซ่จนกว่าผู้โจมตีจะหมดบล็อกที่กำกวม หากผู้โจมตีมีโอกาสมากขึ้นในการเสนอบล็อกระหว่างการโจมตี พวกเขาสามารถใช้บล็อกเหล่านั้นเพื่อปรับขนาดการโจมตี เพื่อให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องมีส่วนร่วมในการโจมตีสมรู้ร่วมคิดมากขึ้น การโจมตีจะกินเวลานานขึ้น และบล็อกที่ซื่อสัตย์มากขึ้นจะถูกย้ายออกจากห่วงโซ่มาตรฐาน
ส่วน LMD ของอัลกอริทึมการเลือกทางแยกของ LMD-GHOST ช่วยลดการโจมตีของหิมะถล่ม LMD หมายถึง "ข้อความสุดท้ายที่ขับเคลื่อน" ซึ่งหมายถึงตารางที่ตัวตรวจสอบความถูกต้องแต่ละตัวเก็บไว้ซึ่งมีข้อมูลล่าสุดที่ได้รับจากตัวตรวจสอบความถูกต้องอื่นๆ ฟิลด์นี้จะได้รับการอัปเดตเฉพาะเมื่อมีข้อความใหม่มาจากช่องที่ใหม่กว่าซึ่งมีอยู่แล้วในตารางตัวตรวจสอบความถูกต้อง ในทางปฏิบัติ หมายความว่าในแต่ละช่อง ข้อความแรกที่ได้รับคือข้อความที่ยอมรับ และสามารถละเว้นข้อความเพิ่มเติมใดๆ ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไคลเอนต์ที่เป็นเอกฉันท์ใช้ข้อความจากตัวตรวจสอบความถูกต้องแต่ละตัวที่มาถึงก่อน และข้อความที่ขัดแย้งกันจะถูกละทิ้งเพื่อป้องกันการโจมตีถล่ม
ความล่าช้าขั้นสุดท้าย
เอกสารฉบับเดียวกันที่อธิบายถึงการโจมตีการปรับโครงสร้างองค์กรแบบ single-block ที่มีต้นทุนต่ำเป็นครั้งแรก ยังอธิบายถึงการยุติขั้นสุดท้ายที่ล่าช้า (หรือที่เรียกว่า นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากบล็อกขอบเขตของยุคเหล่านี้กลายเป็นจุดตรวจสอบที่ Casper FFG ใช้เพื่อสรุปส่วนต่าง ๆ ของห่วงโซ่ ผู้โจมตีจะระงับบล็อกของตนไว้จนกว่าผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์เพียงพอจะใช้ FFG ของตนเพื่อโหวตให้บล็อกขอบเขตของยุคก่อนหน้าเป็นเป้าหมายสุดท้ายในปัจจุบัน จากนั้นพวกเขาจะปล่อยบล็อกที่ถูกระงับและยืนยันตนเอง และผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เหลือก็ทำเช่นเดียวกัน โดยสร้างทางแยกที่มีจุดตรวจสอบเป้าหมายที่แตกต่างกัน หากพวกเขาจับเวลาได้ถูกต้อง พวกเขาจะขัดขวางการสิ้นสุดเพราะจะไม่มี 2 ใน 3 ที่จะพิสูจน์ทางแยกใดทางหนึ่ง ยิ่งสัดส่วนของเงินเดิมพันที่ผู้โจมตีควบคุมโดยผู้โจมตีน้อยลงเท่าใด เวลาก็ยิ่งต้องมีความแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากยิ่งการพิสูจน์ที่ผู้โจมตีควบคุมโดยตรงมีน้อยลงเท่าใด โอกาสที่ผู้โจมตีจะควบคุมผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เสนอบล็อกขอบเขตยุคที่กำหนดก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
หมายเหตุเกี่ยวกับการโจมตีระยะไกล
นอกจากนี้ยังมีการโจมตีประเภทหนึ่งโดยเฉพาะกับบล็อกเชนแบบพิสูจน์ผลการเดิมพัน (PoS) ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวตรวจสอบความถูกต้องที่เข้าร่วมในบล็อกเจเนซิสโดยรักษาทางแยกของบล็อกเชนควบคู่ไปกับตัวตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ ในที่สุดก็โน้มน้าวให้ตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์เปลี่ยนไปใช้ในบางจุด เวลาที่เหมาะสมในอนาคต การโจมตีประเภทนี้เป็นไปไม่ได้บนบีคอนเชน เนื่องจาก "finality gadget" (แปลตามตัวอักษรว่าfinality gadget) ทำให้แน่ใจว่าตัวตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดเห็นด้วยกับสถานะของเชนที่ซื่อสัตย์เป็นระยะ ("จุดตรวจสอบ") กลไกง่ายๆ นี้ช่วยขจัดความกังวลเกี่ยวกับผู้โจมตีระยะไกล เนื่องจากไคลเอนต์ Ethereum จะไม่จัดระเบียบบล็อกที่สรุปแล้วใหม่เลย โหนดใหม่ที่เข้าร่วมเครือข่ายสร้างขึ้นโดยการค้นหาแฮชสถานะล่าสุดที่เชื่อถือได้ (เรียกว่าจุดตรวจที่อ่อนแอ) และใช้เป็นบล็อกหลอกกำเนิด สิ่งนี้จะสร้าง "เกตเวย์แห่งความไว้วางใจ" สำหรับโหนดใหม่ที่เข้าสู่เครือข่ายก่อนที่จะเริ่มตรวจสอบข้อมูลสำหรับตัวมันเอง อย่างไรก็ตาม ความไว้วางใจที่จำเป็นในการรวบรวมจุดตรวจสอบจากเพื่อนหรือนักสำรวจบล็อกหรือที่อื่น ๆ ไม่ได้เพิ่มความไว้วางใจโดยปริยายในทีมพัฒนาไคลเอนต์ ดังนั้นความเป็นส่วนตัวจึง "อ่อนแอ" เนื่องจากตามคำนิยามแล้ว จุดตรวจสอบจะถูกใช้ร่วมกันโดยโหนดทั้งหมดบนเครือข่าย จุดตรวจสอบที่ไม่ซื่อสัตย์คืออาการของความล้มเหลวที่เป็นเอกฉันท์ ซึ่ง ณ จุดนั้น การประสานงานทางสังคมนอกเครือข่ายจะต้องเข้ารับช่วงต่อเพื่อช่วยชีวิตผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์
ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะโจมตี beacon chain ให้สำเร็จด้วยเงินเดิมพันเพียงเล็กน้อย การโจมตีที่เป็นไปได้ตามที่อธิบายไว้ในที่นี้ต้องการอัลกอริธึมการเลือกส้อมที่เหมาะสม และมีความเป็นไปได้น้อยมากที่เงื่อนไขของเครือข่ายหรือเวกเตอร์การโจมตีจะถูกปิดโดยแพตช์ที่ค่อนข้างเล็กสำหรับซอฟต์แวร์ไคลเอนต์ แน่นอนว่าเราไม่สามารถแยกแยะความเป็นไปได้ของการใช้ประโยชน์จากซีโร่เดย์ในป่าได้ แต่มันแสดงให้เห็นถึงทักษะด้านเทคนิคขั้นสูง ความรู้เกี่ยวกับกลไกที่เป็นเอกฉันท์ และโชคที่จำเป็นสำหรับผู้โจมตีที่เดิมพันเพียงเล็กน้อยเพื่อดึงการโจมตีที่ประสบความสำเร็จ จากมุมมองของผู้โจมตี ทางออกที่ดีที่สุดของพวกเขาคือการสะสม ETH เดิมพันให้ได้มากที่สุด
การโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ (Denial of Service)
กลไก PoS ของ Ethereum จะเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้องจากชุดตัวตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดเพื่อเป็นผู้เสนอบล็อกในแต่ละช่อง สิ่งนี้สามารถคำนวณได้โดยใช้ฟังก์ชันสาธารณะ และเป็นไปได้ที่ฝ่ายตรงข้ามจะระบุผู้เสนอบล็อกถัดไปก่อนข้อเสนอบล็อกของพวกเขาเล็กน้อย จากนั้นผู้โจมตีสามารถบล็อกผู้เสนอสแปมเพื่อป้องกันไม่ให้พวกเขาแลกเปลี่ยนข้อมูลกับเพื่อนร่วมงาน สำหรับส่วนที่เหลือของเครือข่าย ผู้เสนอบล็อกดูเหมือนจะออฟไลน์ และสล็อตจะว่างเปล่า นี่อาจเป็นรูปแบบหนึ่งของการเซ็นเซอร์ตัวตรวจสอบเฉพาะเพื่อป้องกันไม่ให้เพิ่มข้อมูลลงในบล็อกเชน ค่าใช้จ่ายของผู้โจมตีขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่งหมายความว่าการเปิดการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการกับโฮมสเตคนั้นถูกกว่ามากเมื่อเทียบกับมืออาชีพที่มีฮาร์ดแวร์ระดับอุตสาหกรรมและการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ทำให้มือสมัครเล่นมีความเสี่ยงที่จะถูกเซ็นเซอร์ . มีวิธีแก้ปัญหาบางอย่างสำหรับปัญหานี้ แต่แผนการเหล่านี้ยังสนับสนุนผู้ตรวจสอบความถูกต้องมืออาชีพมากกว่าผู้วางเดิมพันในครอบครัว ตัวอย่างเช่น การเรียกใช้โหนดหลายโหนดและการแยกการสร้างบล็อกออกจากการสื่อสารบนเครือข่ายสามารถให้การป้องกันเพิ่มเติมอีกชั้นหนึ่งได้ เนื่องจากข้อมูลเฉพาะตัวของโหนดและตัวตรวจสอบความถูกต้องถูกแยกออกจากกัน โหนดรันเนอร์อาจเปลี่ยนข้อมูลประจำตัวหรือได้รับข้อมูลประจำตัวใหม่ภายในระยะเวลาสั้นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการโจมตีแบบปฏิเสธบริการ ในระยะยาว การใช้แผนการเลือกตั้งผู้นำแบบลับๆ คนเดียว (SSLE) หรือแบบแผนการเลือกตั้งแบบไม่มีความลับคนเดียวสามารถลดปัญหาการเซ็นเซอร์ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากมีเพียงผู้เสนอบล็อกเท่านั้นที่รู้ว่าพวกเขาได้รับเลือก และตัวเลือกของพวกเขาไม่เป็นที่รู้จักล่วงหน้า ผู้ตรวจสอบทั้งหมดส่งข้อผูกมัดต่อความลับไปยังพูลที่สับซ้ำ จากนั้นจะมีการเลือกข้อผูกมัดแบบสุ่มแบบสาธารณะ ซึ่งมีเพียงผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ได้รับเลือกเท่านั้นที่ทราบ เนื่องจากการเชื่อมต่อถูกทำให้สับสน งานนี้ยังไม่ได้ดำเนินการ แต่เป็นพื้นที่ของการวิจัยและพัฒนา
สัดส่วนของทุนจำนำที่ควบคุมโดยผู้ตรวจสอบมากกว่าหรือเท่ากับ 33%
การกระจายการควบคุม ETH ที่จำนำไปยังผู้คนจำนวนมากขึ้นนั้นปลอดภัยกว่าที่จะรวมไว้ในมือของคนเพียงไม่กี่คน นี่เป็นเพราะยิ่งมีการควบคุมการเดิมพันมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีอิทธิพลต่อฉันทามติของ Ethereum มากขึ้นเท่านั้น การโจมตีทั้งหมดที่กล่าวถึงในบทความนี้มีแนวโน้มที่จะประสบความสำเร็จเมื่อผู้โจมตีมีเงินเดิมพันเพียงพอ และอาจเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องมากขึ้นเพื่อเสนอบล็อกในแต่ละช่อง ดังนั้น เป้าหมายของโปรแกรมตรวจสอบที่เป็นอันตรายคือการควบคุม ETH ที่เดิมพันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
33% ของ ETH ที่วางเดิมพันเป็นพื้นฐานสำหรับผู้โจมตี หากพวกเขาควบคุม ETH มากกว่าจำนวนนี้ พวกเขาจะมีความสามารถที่จะป้องกันไม่ให้ห่วงโซ่สัญญาณจากการสิ้นสุดโดยไม่มีการควบคุมอย่างละเอียดสำหรับการกระทำของผู้ตรวจสอบความถูกต้องรายอื่น พวกเขาสามารถหายไปด้วยกัน นี่เป็นเพราะการทำให้ beacon chain เสร็จสิ้น ต้องมี ETH 2/3 staked เพื่อพิสูจน์คู่ของจุดตรวจ หาก 1/3 หรือมากกว่าของ ETH ที่เดิมพันนั้นได้รับการยืนยันโดยมีเจตนาร้ายหรือไม่ได้รับการพิสูจน์ ดังนั้นเสียงข้างมาก 2/3 จะไม่สามารถมีอยู่ได้ การป้องกันสิ่งนี้คือกลไกการรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งานของบีคอนเชน ซึ่งเป็นมาตรการความปลอดภัยฉุกเฉินที่จะเริ่มทำงานหลังจากที่เชนบีคอนล้มเหลวในการดำเนินการให้เสร็จสิ้นเป็นเวลา 4 ยุค การรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งานจะระบุตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ล้มเหลวในการพิสูจน์หรือพิสูจน์ว่าขัดกับเสียงส่วนใหญ่ ETH ที่จำนำซึ่งเป็นเจ้าของโดยผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ไม่พิสูจน์เหล่านี้จะค่อย ๆ สูญหายไปจนในที่สุดก็มีสัดส่วนน้อยกว่า 1/3 ของทั้งหมด เพื่อให้บล็อกเชนสามารถสรุปได้อีกครั้ง
จุดประสงค์ของกลไกการรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งานคือการทำให้ beacon chain จบการทำงานอีกครั้ง และผู้โจมตีจะสูญเสียส่วนหนึ่งของ ETH ที่จำนำด้วย สมมติว่าไม่มีการโจมตีแบบ slashable และตัวตรวจสอบความถูกต้องที่โจมตีก็ล้มเหลวในการพิสูจน์ คะแนนการไม่ใช้งานของพวกเขาจะได้รับการอัปเดต ซึ่งบ่งชี้ไปยังเครือข่ายที่เหลือว่าตัวตรวจสอบจะถูกลงโทษทุกยุคจนกว่าคะแนนการไม่ใช้งานจะกลับเป็นศูนย์ เมื่อกลไกการรั่วไหลที่ไม่ใช้งานทำงาน คะแนนตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ไม่ได้ใช้งานจะเพิ่มขึ้น 4 และคะแนนตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ใช้งานอยู่จะลดลง 1 ในแต่ละยุค เมื่อกลไกการรั่วไหลของการไม่ใช้งานถูกปิดใช้งาน (และห่วงโซ่บีคอนได้รับการสรุปอีกครั้ง) คะแนนการไม่ใช้งานของตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดจะลดลง การดำเนินการนี้จะใช้เวลานานขึ้นสำหรับตัวตรวจสอบที่ไม่ได้ใช้งานเป็นระยะเวลานาน เนื่องจากมีคะแนนที่ไม่มีการใช้งานให้เผา การไม่ใช้งานอย่างต่อเนื่องจะใช้คะแนนการไม่ใช้งานช้าลง สำหรับตัวตรวจสอบที่ออฟไลน์เป็นเวลา 100 ยุค คะแนนการไม่ใช้งานจะสูงถึงประมาณ 400 และขนาดการลงโทษจะคำนวณดังนี้:
คะแนนการไม่ใช้งาน * ยอดคงเหลือของผู้ตรวจสอบ / (คะแนนการไม่ใช้งาน x ผลหารปรับที่ไม่ใช้งาน)
inactivity_score * validator_balance/(inactivity_score_bias x inactivity_penalty_quotient)
โดยที่ความเอนเอียงของคะแนนการไม่ใช้งานคือจำนวนที่ใช้เพิ่มคะแนนของผู้ตรวจสอบในแต่ละยุค และผลหารการลงโทษการไม่ใช้งานคือเวลาที่ใช้ในการลดความสมดุลของผู้ตรวจสอบที่ไม่ยืนยันให้เหลือประมาณ 60% ของค่าเริ่มต้นยกกำลังสอง การตั้งค่า เวลาประมาณ 37.5 วัน ซึ่งหมายความว่ายิ่งผู้โจมตีป้องกันจุดสิ้นสุดด้วยการล้มเหลวในการพิสูจน์นานเท่าใด เดิมพันของพวกเขาก็ยิ่งถูกเผา การอัปเกรด Ethereum นำเสนอกราฟที่ประเมินการลดลงของยอดคงเหลือของ Validator ในระหว่างและหลังช่วงเวลาสั้นๆ (100 ยุค หรือประมาณ 13.5 ชั่วโมง) สำหรับ Validator ที่ออฟไลน์ตลอดเวลา หลังจาก 135 ยุค ยอดคงเหลือของผู้ตรวจสอบลดลงจาก 32 ETH เป็น 31.996 ETH ซึ่งขาดทุน 0.004 ETH และสำหรับผู้โจมตีที่จะควบคุม 33% ของ ETH ที่เดิมพัน พวกเขาจะต้องเรียกใช้ตัวตรวจสอบความถูกต้องประมาณ 144,000 ตัว แต่ละตัวมี ETH อย่างน้อย 32 ตัว ซึ่งหมายความว่าการโจมตีเพื่อชะลอการสิ้นสุดของบีคอนเชนจะมีราคาอย่างน้อย 0.004 x 144000 = 576 ETH ในราคาตลาดปัจจุบันซึ่งเท่ากับประมาณ 1.09 ล้านดอลลาร์ ด้วยราคาเกือบ 1 ล้านดอลลาร์ การทำให้ห่วงโซ่บีคอนล่าช้าออกไปครึ่งวันมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยในระยะยาวต่อตัวบีคอนเชนเอง (หมายเหตุผู้แปล: ตัวเลขในข้อความต้นฉบับได้รับการแก้ไขที่นี่)
แน่นอนว่า บทลงโทษเชิงลบที่ใช้เวลานานกว่าจะมีราคาแพงกว่า และในความเป็นจริง ขนาดของบทลงโทษจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจนกว่าห่วงโซ่สัญญาณจะเริ่มสิ้นสุดอีกครั้ง ค่าใช้จ่ายที่แน่นอนสำหรับผู้โจมตีที่ล่าช้าในขั้นสุดท้ายนั้นขึ้นอยู่กับยอดเงินเริ่มต้นของพวกเขา ระยะเวลาที่พวกเขาออฟไลน์ และใช้เวลานานเท่าใดจึงจะได้ขั้นสุดท้ายกลับคืนมา อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือแม้ว่าตัวตรวจสอบความถูกต้องจะไม่ถูกตัดออก แต่การไม่มีการใช้งานอย่างต่อเนื่องของเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง 33% นั้นมีราคาแพงมาก
สมมติว่าเครือข่าย Ethereum เป็นแบบอะซิงโครนัส (เช่น มีความล่าช้าระหว่างการส่งและรับข้อความ) ผู้โจมตีที่ควบคุม 34% ของเดิมพันทั้งหมดอาจก่อให้เกิดการโจมตีขั้นสุดท้ายสองครั้ง ทั้งนี้เนื่องจากผู้โจมตีอาจมีความคลุมเครือเมื่อได้รับเลือกให้เป็นผู้ผลิตบล็อก จากนั้นจึงลงคะแนนซ้ำโดยมีผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดอยู่ในความครอบครอง สิ่งนี้สร้างสถานการณ์ที่บล็อคเชนแยก ซึ่งแต่ละอันมี 34% ของ ETH ที่เดิมพันไว้ลงคะแนนให้ แต่ละ Fork ต้องการเพียง 50% ของ Validator ที่เหลือในการโหวต Fork ทั้งสอง ส่งผลให้ได้รับการสนับสนุนที่เหนือกว่า ซึ่งในกรณีนี้ทั้งสอง Chain จะสามารถสรุปได้ (เนื่องจาก 34% ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องของผู้โจมตี + 66% ที่เหลือ = 67% ต่อ Fork) แต่ละบล็อกที่แข่งขันกันจะต้องได้รับประมาณ 50% ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ ดังนั้นการโจมตีนี้จึงเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อผู้โจมตีสามารถควบคุมเมื่อข้อความเผยแพร่บนเครือข่ายได้ในระดับหนึ่ง เพื่อให้พวกเขาสามารถได้รับครึ่งหนึ่งของผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ในแต่ละห่วงโซ่ . นี่เป็นสาเหตุที่การโจมตีนี้ต้องการให้เครือข่ายเป็นแบบอะซิงโครนัส หากโหนดทั้งหมดได้รับข้อความทันที โหนดเหล่านั้นจะรู้บล็อกทั้งสองทันที และจัดการกับความคลุมเครือด้วยการปฏิเสธบล็อกที่ได้รับก่อนหน้านี้ ผู้โจมตีจะต้องเผาเงินเดิมพันทั้งหมดของพวกเขา (34% ของ 14 ล้าน ETH ที่วางเดิมพันในวันนี้) เพื่อให้บรรลุการโจมตีขั้นสุดท้ายสองครั้งนี้ เนื่องจาก 34% ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องของพวกเขาจะลงคะแนนสองครั้งในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นการโจมตีแบบสแลชได้สูงสุด บทลงโทษที่เกี่ยวข้อง ค่าใช้จ่ายในการป้องกันการโจมตีครั้งนี้เป็นเพียงค่าใช้จ่ายมหาศาลในการทำลาย 34% ของ ETH ที่จำนำทั้งหมด
การกู้คืนจากการโจมตีดังกล่าวต้องการให้ชุมชน Ethereum ประสานงานนอกวงและตกลงที่จะปฏิบัติตามส้อมอย่างใดอย่างหนึ่งโดยไม่สนใจอีกอันหนึ่ง ความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการสนับสนุนทางสังคมดังกล่าวจะกล่าวถึงในภายหลัง
ผู้โจมตีควบคุมประมาณ 50% ของเงินเดิมพัน
ในทางทฤษฎี ในกรณีที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เป็นอันตรายควบคุม 50% ของ ETH ที่เดิมพัน เขาสามารถแบ่ง Ethereum blockchain ออกเป็นสองส่วนที่มีขนาดเท่ากันได้ เช่นเดียวกับการโจมตีแบบสมดุลที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ผู้โจมตีสามารถใช้ตัวตรวจสอบความถูกต้องเพียงหนึ่งตัวโดยเสนอบล็อกสองบล็อกสำหรับสล็อตเดียวกัน จากนั้น แทนที่จะจัดการกับครึ่งหนึ่งของเครือข่ายด้วยการส่งข้อความอย่างระมัดระวัง ผู้โจมตีสามารถใช้สัดส่วนการถือหุ้นทั้งหมด 50% เพื่อลงคะแนนเสียงต่อต้านชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ ซึ่งจะช่วยรักษาทั้งทางแยกและป้องกันจุดสิ้นสุด หลังจากสี่ยุค กลไกการรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งานจะเปิดใช้งานบนส้อมทั้งสอง เนื่องจากส้อมแต่ละอันเห็นว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องครึ่งหนึ่งล้มเหลวในการยืนยัน แต่ละส้อมจะรั่วไหลอีกครึ่งหนึ่งของเงินเดิมพันในชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง ในที่สุดก็ส่งผลให้มีห่วงโซ่สองเส้นที่มีตัวตรวจสอบความถูกต้องที่แตกต่างกันซึ่งเป็นตัวแทนของ 2/3 ของคะแนนเสียงส่วนใหญ่ ณ จุดนี้ ทางเลือกเดียวคือการพึ่งพาการกู้คืนจากชุมชน ซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความแตกต่างของจำนวนตัวตรวจสอบที่ซื่อสัตย์ เวลาแฝงของเครือข่าย ฯลฯ ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่ชุดตัวตรวจสอบความถูกต้องของฝ่ายตรงข้ามจะควบคุม 50% ของเงินเดิมพันทั้งหมด แต่อาจมีวิธีที่ผู้โจมตีสามารถใช้ประโยชน์จาก % เดิมพันได้ ปรับอัตราการลงคะแนนแบบไดนามิกในแต่ละช่องเพื่อรักษาสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างส้อมทั้งสอง แม้ว่าความเสี่ยงของการโจมตีที่ประสบความสำเร็จจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัยตามขนาดของอัตราส่วน ETH ที่เดิมพันอยู่ในมือของผู้โจมตี แต่เวกเตอร์การโจมตีที่เกี่ยวข้องกับสัดส่วนเดิมพัน 50% ดูเหมือนจะไม่น่าจะถูกใช้ประโยชน์ได้สำเร็จ และค่าใช้จ่ายมหาศาลในการโจมตีดังกล่าว และอัตราความสำเร็จต่ำ ดูเหมือนจะไม่มีแรงจูงใจอย่างมากต่อผู้โจมตีที่มีเหตุผล
และเมื่อสัดส่วนเดิมพันที่ควบคุมโดยผู้โจมตีมีสัดส่วนมากกว่า 51% ก็จะสามารถควบคุมอัลกอริทึมการเลือกทางแยกได้ ในกรณีนี้ ผู้โจมตีจะสามารถให้การเป็นพยานด้วยคะแนนเสียงข้างมาก ทำให้พวกเขามีอำนาจควบคุมเพียงพอที่จะดำเนินการปรับโครงสร้างองค์กรในระยะสั้นโดยไม่หลอกลวงลูกค้าที่ซื่อสัตย์ การควบคุม 51% ของการเดิมพันไม่อนุญาตให้ผู้โจมตีเปลี่ยนประวัติศาสตร์ แต่พวกเขามีความสามารถที่จะมีอิทธิพลต่ออนาคตโดยการใช้คะแนนเสียงข้างมากเพื่อแยกตามความโปรดปรานของพวกเขา หรือจัดระเบียบบล็อกใหม่ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์จะทำตามความเหมาะสม เนื่องจากอัลกอริธึมการเลือกส้อมของพวกเขาจะพิจารณาเชนที่ผู้โจมตีชื่นชอบว่าเป็นเชนที่หนักที่สุด เพื่อให้เชนการโจมตีนั้นเสร็จสิ้น ซึ่งช่วยให้ผู้โจมตีสามารถเซ็นเซอร์การทำธุรกรรมบางอย่าง ดำเนินการปรับโครงสร้างองค์กรในระยะสั้น และแยก MEV สูงสุดโดยการจัดลำดับบล็อกใหม่ตามที่พวกเขาต้องการ เช่นเดียวกับกลุ่มเครือข่าย Proof-of-Work (PoW) การโจมตี 51% เป็นปัญหาอย่างมาก การป้องกันปัญหานี้คือต้นทุนมหาศาลของสัดส่วนการถือหุ้นส่วนใหญ่ (ปัจจุบันต่ำกว่า 19,000 ล้านดอลลาร์) และผู้โจมตีต้องเผชิญกับความเสี่ยงครั้งใหญ่เนื่องจากชั้นทางสังคมสามารถก้าวเข้ามาและแยกส่วนน้อยที่ซื่อสัตย์ได้ ทำให้การโจมตีดอกเบี้ยของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียลดลงอย่างมาก
อัตราเดิมพันที่ควบคุมโดยผู้โจมตีมากกว่าหรือเท่ากับ 66%
ผู้โจมตีที่ควบคุม ETH เดิมพัน 66% ขึ้นไปสามารถระบุห่วงโซ่ที่ต้องการได้โดยไม่ต้องบังคับผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ ผู้โจมตีสามารถลงคะแนนเสียงให้กับทางแยกที่พวกเขาต้องการแล้วปิดฉากได้ เพียงเพราะพวกเขาสามารถลงคะแนนด้วยเสียงข้างมากที่ไม่ซื่อสัตย์ ผู้โจมตีจะควบคุมเนื้อหาของบล็อกสุดท้ายเสมอ เขามีอำนาจที่จะใช้จ่าย ย้อนกลับและใช้จ่ายอีกครั้ง เขายังสามารถเซ็นเซอร์ธุรกรรมบางอย่างและจัดระเบียบบล็อกเชนใหม่ได้ตามต้องการ ด้วยการซื้อ ETH เพิ่มเติมเพื่อควบคุม 66% stakes แทนที่จะเป็น 51% ผู้โจมตีกำลังซื้อความสามารถในการปรับโครงสร้างและย้อนกลับในที่สุด (เช่น เปลี่ยนอดีตและควบคุมอนาคต) หลังจากข้อเท็จจริง ต้นทุนปัจจุบันในการควบคุม 66% ของ ETH ที่เดิมพันนั้นอยู่ที่ประมาณ 2.5 หมื่นล้านดอลลาร์ และการป้องกันเพียงอย่างเดียวในที่นี้คือการถอยกลับไปสู่ชั้นสังคมเพื่อประสานการนำทางเลือกอื่นมาใช้ เราจะสำรวจรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อถัดไป
เลเยอร์ 0: แนวป้องกันสุดท้าย
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อการป้องกันด้วยรหัสของบล็อกเชนถูกบุกรุก และผู้โจมตีสามารถยุติบล็อกเชนที่ไม่ซื่อสัตย์ได้
สถานการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้โจมตีควบคุมสัดส่วนการเดิมพันส่วนใหญ่ และสามารถทำได้ง่ายๆ ผ่านการลงคะแนนของพวกเขาเองหรือหลักฐานเพิ่มเติมจากผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์กว่า 51% ด้วย ETH ที่ควบคุม 34% stakes และควบคุมการส่งข้อความบนเครือข่ายบางส่วน ผู้โจมตีสามารถสรุปทั้งสองทางได้ ในบางกรณี ห่วงโซ่ที่จัดระเบียบใหม่อาจเสร็จสิ้นเนื่องจากกลไกการรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งาน หากผู้โจมตีประสบความสำเร็จในการแยกตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ตั้งไว้ออกเป็นสองทาง กลไกการรั่วไหลที่ไม่มีการใช้งานจะทำงานบนทางแยกทั้งสอง และคำถามก็จะกลายเป็นว่าตัวตรวจสอบความถูกต้องตัวใดที่ซื่อสัตย์หรือไม่ซื่อสัตย์จะได้รับจุดสิ้นสุดอีกครั้ง หากผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ตัดสินใจก่อน จากนั้นห่วงโซ่ที่ซื่อสัตย์จะกลายเป็นห่วงโซ่มาตรฐาน อัลกอริทึมการเลือกส้อมของลูกค้าทั้งหมดบนเครือข่ายจะยอมรับส่วนสุดท้ายของห่วงโซ่ และ Ethereum จะกลับมาอยู่ภายใต้การควบคุมของผู้เล่นที่ซื่อสัตย์ แต่ถ้าผู้ตรวจสอบที่ไม่ซื่อสัตย์จัดการเพื่อสิ้นสุด blockchain ชุมชน Ethereum จะอยู่ในตำแหน่งที่ยากลำบากมาก ห่วงโซ่มาตรฐานจะมีส่วนที่ไม่ซื่อสัตย์ในประวัติศาสตร์ และผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์จะถูกลงโทษในที่สุด
สถานการณ์ที่มีโอกาสน้อยกว่าประการที่สามคือการแยกเครือข่ายอย่างถาวรโดยที่ตัวตรวจสอบความถูกต้องบนทางแยกหนึ่งไม่รู้จักเครือข่ายที่แยกจากอีกทางหนึ่ง สิ่งนี้จะสร้างโซ่แยกสองอันที่กำหนดโดยอิสระ ซึ่งแต่ละอันจะรั่วไหลของสเตคของผู้ตรวจสอบความถูกต้องอีกชุดหนึ่ง จากนั้นโซ่ทั้งสองจะไม่ถูกประกอบขึ้นใหม่เพราะจะมีด่านสุดท้ายที่แตกต่างกัน ช่องโหว่ (แทนที่จะเป็นการโจมตี) จากไคลเอนต์ที่โดดเด่นสามารถนำไปสู่ห่วงโซ่ที่แตกหักแต่สมบูรณ์ได้ เมื่อพูดถึงเลเยอร์การดำเนินการของ Ethereum ไคลเอนต์ go-ethereum (Geth) จะมีอำนาจเหนือกว่า โดยมีโหนดมากกว่า 85% ทำงานอยู่ ในแง่ของชั้นฉันทามติ ปัจจุบันไคลเอนต์ Prysm มีอำนาจเหนือกว่า และส่วนแบ่งของมันลดลงเหลือประมาณ 50% เท่านั้นหลังจากกิจกรรมชุมชนดำเนินต่อไป ช่องโหว่ในไคลเอนต์การดำเนินการที่โดดเด่นหรือไคลเอนต์ที่สอดคล้องกันอาจหยุดการสิ้นสุดหรือทำให้ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องได้รับการสรุป บน Kiln testnet จุดบกพร่องใน Prysm ส่งผลกระทบต่อการผลิตบล็อก ซึ่งไม่สำคัญเนื่องจากโหนดมีส่วนแบ่งที่เท่ากันโดยประมาณของไคลเอนต์สี่ตัวที่แตกต่างกัน แต่บน mainnet มีไคลเอนต์มากกว่า 66% จะพบข้อผิดพลาดเดียวกัน ดังนั้น จะมีหลายเส้นทางไปสู่ห่วงโซ่การสรุปผลที่ไม่สุจริต แม้ว่าความเป็นไปได้ของพวกเขาจะต่ำมากก็ตาม พวกเขาทั้งหมดต้องการการลงทุนจำนวนมากในการปักหลัก ETH หรือการดำเนินการที่ซับซ้อนมากในชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่ง ณ ตอนนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมเท่านั้น และการโจมตีเหล่านี้ได้รับการบรรเทาลงด้วยการอัปเดตซอฟต์แวร์ อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถแยกแยะกรณีที่ทางออกสุดท้ายคือการพึ่งพาเลเยอร์ทางสังคม (เลเยอร์ 0)
หนึ่งในจุดแข็งของกลไกฉันทามติ PoS ของ Ethereum คือชุมชนสามารถใช้กลยุทธ์การป้องกันที่หลากหลายในการเผชิญหน้ากับผู้โจมตี การตอบสนองขั้นต่ำอาจเป็นการบังคับลบตัวตรวจสอบความถูกต้องของผู้โจมตีออกจากเครือข่ายโดยไม่มีการลงโทษเพิ่มเติม ในการกลับเข้าสู่เครือข่าย ผู้โจมตีต้องเข้าร่วมคิวการเปิดใช้งานเพื่อให้แน่ใจว่าชุดเครื่องมือตรวจสอบจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น การเพิ่มตัวตรวจสอบให้เพียงพอเพื่อเพิ่มจำนวน ETH เดิมพันเป็นสองเท่าจะใช้เวลาประมาณ 200 วัน โดยให้เวลา 200 วันแก่ตัวตรวจสอบความถูกต้องอย่างมีประสิทธิภาพก่อนที่ผู้โจมตีจะพยายามโจมตีอีก 51% แน่นอน ชุมชนยังสามารถตัดสินใจลงโทษผู้โจมตีได้รุนแรงขึ้น เช่น ยกเลิกรางวัลที่ผ่านมา หรือเผาบางส่วน (สูงสุด 100%) ของทุนเดิมพันของผู้โจมตี
โดยไม่คำนึงถึงบทลงโทษที่กำหนดต่อผู้โจมตี ชุมชนต้องร่วมกันตัดสินใจว่าบล็อกเชนที่ไม่ซื่อสัตย์ (แม้ว่าอัลกอริทึมแบบ fork-choice ที่เข้ารหัสในไคลเอนต์ Ethereum จะชื่นชอบ) นั้นไม่ถูกต้องจริง ๆ และชุมชนควรสร้างบนเชนทางเลือกที่ซื่อสัตย์ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์สามารถตกลงร่วมกันที่จะสร้างด้านบนของ Ethereum ที่ได้รับการอนุมัติจากชุมชน เช่น ห่วงโซ่มาตรฐานอาจถูกแยกออกก่อนการโจมตีจะเริ่มขึ้น หรือผู้ตรวจสอบความถูกต้องของผู้โจมตีถูกบังคับให้ลบออก ผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์จะได้รับแรงจูงใจให้สร้างบนห่วงโซ่ที่แยกส่วนนี้ และการแลกเปลี่ยนและแอปพลิเคชันที่สร้างขึ้นบน Ethereum อาจชอบที่จะอยู่ในห่วงโซ่ที่ซื่อสัตย์และติดตามผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ในบล็อกเชนที่ซื่อสัตย์ อย่างไรก็ตาม นี่จะเป็นความท้าทายในการกำกับดูแลที่ยุ่งเหยิงอย่างยิ่ง ผู้ใช้และผู้ตรวจสอบความถูกต้องบางรายจะสูญเสียเงินอย่างไม่ต้องสงสัยโดยเปลี่ยนกลับไปใช้เชนที่ซื่อสัตย์ และธุรกรรมบล็อกที่ตรวจสอบแล้วหลังการโจมตีอาจถูกย้อนกลับ ซึ่งจะทำให้ชั้นแอปพลิเคชันหยุดชะงัก ซึ่งทำให้ผู้ใช้ที่มักเชื่อว่า "รหัสเป็นกฎหมาย" ตกใจอย่างสิ้นเชิง นอกจากนี้ ผู้ใช้บางราย อาจเป็นผู้ใช้สถาบันที่ได้รับประโยชน์จากบล็อกเชนที่ไม่ซื่อสัตย์ด้วยความเฉลียวฉลาดหรือความบังเอิญ อาจต่อต้านส้อมเพื่อปกป้องผลประโยชน์ของตน มีการเรียกร้องให้ชุมชนซักซ้อมการตอบสนองต่อการโจมตีที่เดิมพันมากกว่า 51% เพื่อให้สามารถดำเนินการลดผลกระทบที่ประสานกันอย่างเหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว Vitalik มีการอภิปรายที่ดีใน ethresear.ch เช่นเดียวกับบน Twitter
สรุป
สรุป
บทความนี้จะสำรวจบางวิธีที่ผู้โจมตีอาจโจมตี Beacon Chain หลังจากที่ Ethereum รวมเข้ากับกลไกฉันทามติ Proof-of-Stake (PoS) โดยรวมแล้ว ยิ่งผู้โจมตีควบคุม ETH ได้มากเท่าไหร่ โอกาสในการประสบความสำเร็จก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากเงินเดิมพันของพวกเขาสามารถเปลี่ยนเป็นสิทธิ์ในการออกเสียงที่สามารถใช้เพื่อมีอิทธิพลต่อเนื้อหาของการบล็อกในอนาคต เมื่อสัดส่วนของ ETH ที่จำนำควบคุมโดยผู้โจมตีเพิ่มขึ้น พลังทำลายล้างที่สามารถทำได้ก็มากขึ้น:
33%: สิ้นสุดล่าช้า
34%: ผลลัพธ์ในรอบชิงชนะเลิศสองครั้ง
51%: การเซ็นเซอร์ การควบคุมอนาคตของบล็อกเชน
66%: การเซ็นเซอร์ อดีตและอนาคตของการควบคุมบล็อกเชน
นอกจากนี้ยังมีการโจมตีที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งต้องการการควบคุม ETH เดิมพันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่การโจมตีเหล่านี้ต้องการให้ผู้โจมตีควบคุมช่วงเวลาของข้อความอย่างละเอียดเพื่อให้กลุ่มผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ได้รับประโยชน์
โดยรวมแล้ว แม้จะมีโอกาสเป็นพาหะในการโจมตีเหล่านี้ แต่บีคอนเชนก็มีความเสี่ยงต่ำ ต่ำกว่าเชนที่เทียบเท่ากับหลักฐานการทำงานด้วยซ้ำ นี่เป็นเพราะผู้โจมตีจำเป็นต้องเสี่ยงกับค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการเดิมพัน ETH เพื่อที่จะเอาชนะผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ด้วยอำนาจการลงคะแนน ชั้นแรงจูงใจ "แครอทและไม้" ในตัวจะป้องกันพฤติกรรมที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้โจมตีที่มีเดิมพันต่ำ การโจมตีแบบตีกลับและการปรับสมดุลที่ละเอียดยิ่งขึ้นก็มีโอกาสประสบความสำเร็จน้อยกว่าเช่นกันเนื่องจากสภาพเครือข่ายในโลกแห่งความเป็นจริงทำให้ยากต่อการควบคุมการส่งข้อความแบบละเอียดไปยังชุดย่อยของโปรแกรมตรวจสอบความถูกต้อง Attack, Balance Attack และ Avalanche Attack Vectors สำหรับ
การโจมตี 34%, 51% หรือ 66% อาจต้องมีการประสานงานของชุมชนในการแก้ไข แม้ว่าสิ่งนี้อาจสร้างความเจ็บปวดให้กับชุมชน แต่ความสามารถของชุมชนในการตอบสนองนอกแบนด์นั้นเป็นแรงจูงใจที่ทรงพลังสำหรับผู้โจมตี โซเชียลเลเยอร์ของ Ethereum เป็นแบ็คสต็อปที่ดีที่สุด และการโจมตีที่ประสบความสำเร็จทางเทคนิคยังคงสามารถถูกฆ่าได้โดยชุมชนที่ตกลงที่จะใช้ทางแยกที่ซื่อสัตย์ ในที่สุดจะมีการแข่งขันระหว่างผู้โจมตีและชุมชน Ethereum และถ้ามันเร็วพอ เงิน 25 พันล้านดอลลาร์ที่ใช้ไปกับการโจมตี 66% อาจถูกกำจัดออกไปด้วยการโจมตีแบบประสานงานทางสังคมที่ประสบความสำเร็จ
สำหรับผู้โจมตี ความน่าจะเป็นในการทำกำไรจะต่ำพอที่จะขัดขวางได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการรักษาเลเยอร์ทางสังคมที่เหนียวแน่นด้วยค่านิยมที่สอดคล้องกันจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลงทุนในสกุลเงินดิจิทัล
ลิงค์ต้นฉบับ
