Kiek iš tikrųjų blokų grandinė yra saugi?

Ponas Tech

Visa „blockchain“ naudojimo esmė yra leisti žmonėms, ypač žmonėms, kurie nepasitiki vienas kitu, dalytis vertingais duomenimis saugiu ir apsaugotu būdu. Taip yra todėl, kad blokų grandinėse duomenys saugomi naudojant sudėtingas matematikos ir naujoviškas programinės įrangos taisykles, kuriomis užpuolikams labai sunku manipuliuoti. Tačiau net ir geriausiai suprojektuotų blokų grandinės sistemų saugumas gali sugesti ten, kur įmantrios matematikos ir programinės įrangos taisyklės susiduria su žmonėmis, kurie yra įgudę sukčiai, realiame pasaulyje, kur viskas gali pasidaryti netvarkinga.

Norėdami suprasti, kodėl, pradėkite nuo to, kas iš esmės daro blokų grandines saugias. Bitcoin yra geras pavyzdys. Bitcoin blokų grandinėje bendrinami duomenys yra kiekvienos kada nors atliktos Bitcoin operacijos istorija: apskaitos knyga. Knyga yra saugoma keliomis kopijomis kompiuterių tinkle, vadinamame mazgais. Kiekvieną kartą, kai kas nors pateikia operaciją į knygą, mazgai patikrina, ar sandoris galioja – ar tas, kuris išleido bitkoiną, turėjo išleisti bitkoiną. Jų poaibis konkuruoja supakuodamas galiojančias operacijas į blokus ir įtraukdamas jas į ankstesnių operacijų grandinę. Šių mazgų savininkai vadinami kalnakasiais. Kalnakasiai, kurie sėkmingai prideda naujų blokų į grandinę, uždirba bitkoinus kaip atlygį.

Ši istorija buvo mūsų 2018 m. gegužės mėnesio numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Šią sistemą teoriškai apsaugo nuo klastojimo yra du dalykai: kiekvienam blokui unikalus kriptografinis pirštų atspaudas ir konsensuso protokolas, procesas, kurio metu tinklo mazgai susitaria dėl bendros istorijos.

Pirštų atspaudų, vadinamų maišos, sukūrimas iš pradžių užima daug laiko ir energijos. Taigi tai yra įrodymas, kad kalnakasys, pridėjęs bloką prie blokų grandinės, atliko skaičiavimo darbą, kad uždirbtų bitkoino atlygį (dėl šios priežasties sakoma, kad Bitcoin naudoja darbo įrodymo protokolą). Jis taip pat tarnauja kaip tam tikras antspaudas, nes norint pakeisti bloką, reikės sukurti naują maišą. Tačiau patikrinti, ar maiša atitinka bloką, lengva, o tai padarę mazgai atnaujina atitinkamas blokų grandinės kopijas nauju bloku. Tai yra konsensuso protokolas.

Galutinis saugumo elementas yra tas, kad maišos taip pat yra blokų grandinės nuorodos: kiekviename bloke yra unikali ankstesnio bloko maiša. Taigi, jei norite pakeisti knygos įrašą atgaline data, turite apskaičiuoti naują maišą ne tik blokui, kuriame jis yra, bet ir kiekvienam tolesniam blokui. Ir jūs turite tai padaryti greičiau, nei kiti mazgai gali pridėti naujų blokų į grandinę. Taigi, nebent turite kompiuterių, kurie yra galingesni už kitus mazgus kartu paėmus (ir net tada sėkmė negarantuojama), bet kokie jūsų pridėti blokai prieštaraus esamiems, o kiti mazgai automatiškai atmes jūsų pakeitimus. Dėl to blokų grandinė yra apsaugota nuo klastojimo arba nekintama.

Kūrybingi apgaudinėjimo būdai

Tiek apie teoriją. Tai sunkiau įgyvendinti praktiškai. Vien tai, kad sistema veikia kaip Bitcoin – kaip ir daugelis kriptovaliutų – dar nereiškia, kad ji tokia pat saugi. Net kai kūrėjai naudoja išbandytus ir tikrus kriptografinius įrankius, nesunku netyčia juos sujungti nesaugiais būdais, sako Neha Narula, MIT Skaitmeninės valiutos iniciatyvos direktorius. Bitcoin gyvuoja ilgiausiai, todėl jis yra nuodugniausiai išbandytas.

Žmonės taip pat rado kūrybiškų sukčiavimo būdų. Eminas Günas Sireris ir jo kolegos iš Kornelio universiteto parodė, kad yra būdas sugriauti blokų grandinę, net jei turite mažiau nei pusę kitų kalnakasių kasybos galios. Detalės yra šiek tiek techninės, tačiau iš esmės savanaudiškas kalnakasys gali įgyti nesąžiningą pranašumą apgaudinėdamas kitus mazgus, kad gaištų laiką jau išspręstiems kriptovaliutų galvosūkiams.

Kita galimybė – užtemimo ataka. Blockchain mazgai turi palaikyti nuolatinį ryšį, kad galėtų palyginti duomenis. Užpuolikas, kuris sugeba perimti vieno mazgo ryšių kontrolę ir apgauti jį, kad priimtų klaidingus duomenis, kurie, atrodo, gaunami iš likusio tinklo, gali apgauti jį, kad eikvotų išteklius arba patvirtintų netikras operacijas.

Galiausiai, kad ir koks būtų apsaugotas nuo klastojimo blokų grandinės protokolas, jis neegzistuoja vakuume, sako Sirer. Kriptovaliutų įsilaužimai, sulaukę naujausių antraščių, dažniausiai yra gedimai tose vietose, kur blokų grandinės sistemos jungiasi su realiu pasauliu, pavyzdžiui, programinės įrangos klientuose ir trečiųjų šalių programose.

Pavyzdžiui, įsilaužėliai gali įsilaužti į karštąsias pinigines, prie interneto prijungtas programas, skirtas saugoti privačius kriptografinius raktus, kurių reikia kiekvienam kriptovaliutą turinčiam asmeniui, kad galėtų ją išleisti. Internetinėms kriptovaliutų biržoms priklausančios piniginės tapo pagrindiniais taikiniais. Daugelis biržų teigia, kad didžiąją dalį savo vartotojų pinigų laiko šaltose aparatinės įrangos piniginėse – saugojimo įrenginiuose, atjungtuose nuo interneto. Tačiau, kaip parodė sausio mėn. daugiau nei 500 milijonų dolerių vertės kriptovaliutos pagrobimas iš Japonijos biržos Coincheck, taip būna ne visada.

Galbūt sudėtingiausi blokų grandinių ir realaus pasaulio sąlyčio taškai yra išmaniosios sutartys, kurios yra tam tikrose blokų grandinėse saugomos kompiuterinės programos, galinčios automatizuoti operacijas. 2016 m. įsilaužėliai pasinaudojo nenumatytu „Ethereum“ blokų grandinėje surašytos išmaniosios sutarties keistenybe, kad pavogtų 3,6 mln. eterio, kurio vertė tuo metu buvo apie 80 mln.

Kadangi DAO kodas gyveno blokų grandinėje, Ethereum bendruomenė turėjo stumti prieštaringai vertinamą programinės įrangos atnaujinimą, vadinamą hard fork, kad atgautų pinigus – iš esmės buvo sukurta nauja istorijos versija, kurioje pinigai niekada nebuvo pavogti. Mokslininkai vis dar kuria metodus, kaip užtikrinti, kad išmaniosios sutartys neveiks netinkamai.

Centralizacijos klausimas

Viena tariamų „blockchain“ sistemos saugumo garantijų yra decentralizacija. Jei blokų grandinės kopijos laikomos dideliame ir plačiai paskirstytame mazgų tinkle, nėra jokios silpnosios vietos, kuriai būtų galima atakuoti, ir niekam sunku sukurti pakankamai skaičiavimo galios tinklui sugriauti. Tačiau naujausi Sirerio ir kolegų darbai rodo, kad nei Bitcoin, nei Ethereum nėra tokie decentralizuoti, kaip jūs manote. Jie nustatė, kad keturios geriausios bitkoinų gavybos operacijos sudarė daugiau nei 53 procentus vidutinių sistemos kasybos pajėgumų per savaitę. Pagal tą pačią priemonę trys „Ethereum“ kalnakasiai sudarė 61 proc.

Kai kurie sako, kad alternatyvūs sutarimo protokolai, galbūt tie, kurie nepriklauso nuo kasybos, galėtų būti saugesni. Tačiau ši hipotezė nebuvo išbandyta dideliu mastu, o nauji protokolai greičiausiai turės savo saugumo problemų.

Kiti mato potencialą blokų grandinėse, kurioms reikalingas leidimas prisijungti, kitaip nei Bitcoin atveju, kai kiekvienas, atsisiunčiantis programinę įrangą, gali prisijungti prie tinklo. Tokios sistemos prieštarauja antihierarchiniam kriptovaliutų etosui, tačiau šis požiūris patinka finansinėms ir kitoms institucijoms, norinčioms išnaudoti bendros kriptografinės duomenų bazės privalumus.

Tačiau leidžiamos sistemos kelia savų klausimų. Kas turi teisę išduoti leidimą? Kaip sistema užtikrins, kad tikrintojai būtų tokie, kokie jie sako esą? Leidžiama sistema gali priversti jos savininkus jaustis saugesni, tačiau iš tikrųjų jie tik suteikia daugiau kontrolės, o tai reiškia, kad jie gali atlikti pakeitimus, nepaisant to, ar kiti tinklo dalyviai sutinka, ar ne – tai, ką tikri tikintieji supras kaip pažeidžiančią blokų grandinės idėją.

Taigi, galų gale, blokų grandinių kontekste labai sunku apibrėžti saugumą. Saugu nuo kieno? Už ką saugus? Tai priklauso nuo jūsų požiūrio, sako Narula.

paslėpti