Vulnerabilidad de distorsión temporal en el protocolo Bitcoin y su solución
Recientemente, los desarrolladores de Bitcoin han propuesto una nueva propuesta de bifurcación suave, destinada a reparar múltiples vulnerabilidades y debilidades que han existido durante mucho tiempo en el protocolo de Bitcoin. Una de las vulnerabilidades más graves se denomina "ataque de distorsión temporal", y este artículo lo explorará en profundidad.
Mecanismo de protección de la marca de tiempo del bloque de Bitcoin
Antes de discutir los ataques de distorsión temporal, necesitamos entender las reglas de protección contra la manipulación del tiempo en el protocolo actual de Bitcoin:
Regla del tiempo medio pasado (MPT): la marca de tiempo del bloque debe ser posterior al tiempo medio de los 11 bloques anteriores.
Reglas del tiempo de bloque futuro: la marca de tiempo del bloque no debe exceder las 2 horas por encima de la mediana del tiempo de los nodos pares. La diferencia máxima permitida entre el tiempo del nodo y el reloj del sistema local es de 90 minutos.
Estas reglas tienen como objetivo prevenir que las marcas de tiempo de los bloques se desvíen demasiado del tiempo real, pero aún existen algunas vulnerabilidades que pueden ser explotadas.
El error de cálculo de Satoshi Nakamoto
El ciclo de ajuste de dificultad de Bitcoin es de 2016 bloques, aproximadamente dos semanas. Al calcular el ajuste de dificultad de minería, el protocolo compara la diferencia de las marcas de tiempo del primer y último bloque en la ventana de 2016 bloques. Sin embargo, Satoshi Nakamoto cometió un pequeño error al calcular el tiempo objetivo:
Este error del 0.05% resulta en un intervalo objetivo real de Bitcoin de 10 minutos y 0.3 segundos, en lugar de 10 minutos exactos. Aunque este error en sí no tiene un gran impacto, se combina con otro defecto de diseño, lo que genera un riesgo de seguridad más grave.
Principio del ataque de distorsión temporal
El ataque de distorsión temporal aprovecha el error de Satoshi Nakamoto en el cálculo de la dificultad. Los atacantes manipulan las marcas de tiempo de los bloques, haciendo que el tiempo de la cadena de bloques esté muy por detrás del tiempo real, lo que afecta el ajuste de la dificultad. Los pasos específicos son los siguientes:
La mayoría de las marcas de tiempo de los bloques son solo 1 segundo antes del bloque anterior, o 1 segundo antes de cada 6 bloques.
El último bloque de cada ciclo de ajuste de dificultad utiliza una marca de tiempo real.
La marca de tiempo del primer bloque del siguiente período regresa al pasado, 1 segundo antes del penúltimo bloque del período anterior.
Esta operación cumple con las reglas de MPT, pero llevará a una disminución continua de la dificultad. Los atacantes pueden generar rápidamente una gran cantidad de bloques y obtener una gran cantidad de Bitcoin como recompensa.
Viabilidad de ataque y defensa
A pesar de que esta amenaza de ataque es enorme en teoría, hay algunos desafíos en su implementación:
Necesitas controlar la mayor parte de la potencia de cálculo.
La existencia de mineros honestos aumentará la dificultad de ataque.
El proceso de ataque puede ser observado, dando tiempo de reacción a la comunidad.
Para defenderse de este tipo de ataques, los desarrolladores propusieron una solución simple: se establece que el tiempo del primer bloque del nuevo ciclo de dificultad no puede ser anterior a un número específico de minutos del último bloque del ciclo anterior. Actualmente, se sugiere un intervalo de tiempo de 2 horas, lo que limitará efectivamente la magnitud de la reducción de dificultad.
Conclusión
El ataque de distorsión temporal revela una vulnerabilidad importante en el protocolo de Bitcoin. Aunque la dificultad de implementación es alta, su impacto potencial no debe ser subestimado. Al implementar nuevas reglas de restricción de marcas de tiempo, se puede mitigar eficazmente este riesgo y mejorar aún más la seguridad y estabilidad de la red Bitcoin. Con el avance de la propuesta de limpieza de consenso, esperamos ver esta vulnerabilidad corregida, sentando una base más sólida para el desarrollo a largo plazo de Bitcoin.
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ReverseFOMOguy
· hace22h
increíble bug都被挖出来了
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CompoundPersonality
· hace23h
Se han encontrado todas las vulnerabilidades de ataque alcista.
Análisis y solución de la vulnerabilidad de distorsión temporal del protocolo Bitcoin.
Vulnerabilidad de distorsión temporal en el protocolo Bitcoin y su solución
Recientemente, los desarrolladores de Bitcoin han propuesto una nueva propuesta de bifurcación suave, destinada a reparar múltiples vulnerabilidades y debilidades que han existido durante mucho tiempo en el protocolo de Bitcoin. Una de las vulnerabilidades más graves se denomina "ataque de distorsión temporal", y este artículo lo explorará en profundidad.
Mecanismo de protección de la marca de tiempo del bloque de Bitcoin
Antes de discutir los ataques de distorsión temporal, necesitamos entender las reglas de protección contra la manipulación del tiempo en el protocolo actual de Bitcoin:
Regla del tiempo medio pasado (MPT): la marca de tiempo del bloque debe ser posterior al tiempo medio de los 11 bloques anteriores.
Reglas del tiempo de bloque futuro: la marca de tiempo del bloque no debe exceder las 2 horas por encima de la mediana del tiempo de los nodos pares. La diferencia máxima permitida entre el tiempo del nodo y el reloj del sistema local es de 90 minutos.
Estas reglas tienen como objetivo prevenir que las marcas de tiempo de los bloques se desvíen demasiado del tiempo real, pero aún existen algunas vulnerabilidades que pueden ser explotadas.
El error de cálculo de Satoshi Nakamoto
El ciclo de ajuste de dificultad de Bitcoin es de 2016 bloques, aproximadamente dos semanas. Al calcular el ajuste de dificultad de minería, el protocolo compara la diferencia de las marcas de tiempo del primer y último bloque en la ventana de 2016 bloques. Sin embargo, Satoshi Nakamoto cometió un pequeño error al calcular el tiempo objetivo:
Cálculo correcto: 60 segundos * 10 minutos * 2015 intervalos = 1,209,000 segundos Uso real: 60 segundos * 10 minutos * 2016 = 1,209,600 segundos
Este error del 0.05% resulta en un intervalo objetivo real de Bitcoin de 10 minutos y 0.3 segundos, en lugar de 10 minutos exactos. Aunque este error en sí no tiene un gran impacto, se combina con otro defecto de diseño, lo que genera un riesgo de seguridad más grave.
Principio del ataque de distorsión temporal
El ataque de distorsión temporal aprovecha el error de Satoshi Nakamoto en el cálculo de la dificultad. Los atacantes manipulan las marcas de tiempo de los bloques, haciendo que el tiempo de la cadena de bloques esté muy por detrás del tiempo real, lo que afecta el ajuste de la dificultad. Los pasos específicos son los siguientes:
Esta operación cumple con las reglas de MPT, pero llevará a una disminución continua de la dificultad. Los atacantes pueden generar rápidamente una gran cantidad de bloques y obtener una gran cantidad de Bitcoin como recompensa.
Viabilidad de ataque y defensa
A pesar de que esta amenaza de ataque es enorme en teoría, hay algunos desafíos en su implementación:
Para defenderse de este tipo de ataques, los desarrolladores propusieron una solución simple: se establece que el tiempo del primer bloque del nuevo ciclo de dificultad no puede ser anterior a un número específico de minutos del último bloque del ciclo anterior. Actualmente, se sugiere un intervalo de tiempo de 2 horas, lo que limitará efectivamente la magnitud de la reducción de dificultad.
Conclusión
El ataque de distorsión temporal revela una vulnerabilidad importante en el protocolo de Bitcoin. Aunque la dificultad de implementación es alta, su impacto potencial no debe ser subestimado. Al implementar nuevas reglas de restricción de marcas de tiempo, se puede mitigar eficazmente este riesgo y mejorar aún más la seguridad y estabilidad de la red Bitcoin. Con el avance de la propuesta de limpieza de consenso, esperamos ver esta vulnerabilidad corregida, sentando una base más sólida para el desarrollo a largo plazo de Bitcoin.