DOT:IC3研究人员:闪电网络等HTLC系统易遭受攻击,解决方案是加入MAD机制

写在前面:据IC3加密货币及合约研究组织的IttayEyal等人发现,理论上所有依赖HTLC的系统都存在安全漏洞,这些系统的安全性需要依赖于矿工良好的意愿,为了解决这个问题,他们根据相互保证毁灭的概念提出了名为MAD-HTLC的解决方案。

对此,康奈尔大学教授EminGünSirer评论称:

“这一漏洞影响所有的Layer2网络,包括比特币的闪电网络,这是对支付通道的自私挖矿,它是一个重大而大范围的漏洞,它可以被矿工所利用。是的,HTLC存在缺陷,但幸运的是,论文作者提出了一种名为MAD-HTLC的东西可以解决这个问题。闪电网络很脆弱,我们发明的比特币保险库也很脆弱。”

Micheal Saylor:比特币ETF对MicroStrategy不构成威胁:金色财经报道,MicroStrategy 联合创始人Michael Saylor表示,尽管加密资产行业面临美国监管清晰度的担忧和不确定性,但比特币交易几乎没有受到监管机构的质疑。Saylor在接受CNBC采访时称,比特币是“充满不确定性的经济中最确定的东西”。此外,他对金融巨头现货ETF的发展表示欢迎,认为比特币ETF对MicroStrategy不构成威胁。他说:“你可以把比特币想象成在一个可怕社区里的一栋漂亮的房子,你必须用现金支付,需要一年的时间才能购买并且永远不会出租。而现货比特币 ETF 就像在一个不错社区里的同一栋漂亮的房子,你明天就可以购买,无需首付。”[2023/8/3 16:14:42]

先说坏消息:事实证明,哈希时间锁定智能合约的安全,依赖于区块链矿工良好的意愿,或者至少是他们的短视性。是的,这是基于这样一种假设:矿工,那些通过能源赚钱的群体,是天真又无私的。

Syndicate将在6月底之前取消投资俱乐部等产品:5月26日消息,去中心化投资组织?Syndicate 发文表示将在 6 月底之前取消投资俱乐部和组织等产品,届时用户将无法访问。[2023/5/26 9:44:32]

因此,所有依赖HTLC的系统也都需要这种假设才能正常工作。不幸的是,HTLC是最常见的智能合约原语之一,并且几乎在所有地方都被使用,其中包括支付通道网络、原子互换、零知识或有付款、加密货币保险库等。

当然,这并非是什么大新闻。众所周知的是,这个基本漏洞更适用于复杂的智能合约系统,例如以太坊。然而,我们发现它也适用于更简单的系统,即比特币,而且执行起来比以前认为的要便宜得多。

好消息是:我们提出了一个解决方案——HTLC的插件替代,它依赖于矿工的理性,而不是他们的天真,它基于臭名昭著的相互保证毁灭的概念,我们称其为MAD-HTLC。其想法是,如果行为不端,双方都会受到严厉惩罚,这就消除了攻击的动机。

区块链司法技术平台Jupitice宣布Pre-A轮融资400万美元:12月23日消息,Jupitice宣布Pre-A轮融资400万美元,此轮融资由Almas Capital Limited领投。Jupitice由Raman Aggarwal创立,设计并开发了一个由人工智能/机器学习和区块链驱动的司法技术平台。筹集的资金将用于产品开发和全球营销。(economictimes)[2021/12/23 7:59:17]

我们概述了攻击及其分析,以及MAD-HTLC解决方案。但首先,先快速解释下HTLC合约-如果你熟悉的话,可以跳过这一部分。

HTLC

HTLC由两方建立:Alice和Bob,使用哈希锁和timeout参数化。合约是用加密货币token发起的,最初由Alice或Bob发起存款。

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要赎回代币,Alice或Bob必须提交满足合约条件的交易。Alice的交易需要为哈希锁提供一个特定的哈希原像,而Bob的交易必须等待timeout时间过去。

交易需要向确认交易的矿工提供费用,然后矿工会优先处理提供高手续费的交易,以最大限度地提高自己收到的费用。请注意,一旦一方获得代币,其他方就无法获得这些代币。

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攻击

攻击发生在Alice试图通过提交她的交易来获取HTLC代币时。

Bob用一笔他自己的交易来回应,该交易提供足够高的费用,以激励矿工选择他的交易而不是Alice的。矿工然后简单地等待timeout时间过去,并包含Bob的交易,结果Bob获得了HTLC代币,矿工获得了更高的费用,Alice什么也得不到。

由于Bob提供了更多的钱,矿工就有可能去接受他提出的交易

我们将此行为分析为一个在Alice、Bob和矿工之间进行的游戏,所有这些人都努力最大化他们的代币余额。游戏在HTLC的持续时间内进行,在每一轮中,一个矿工生成一个区块。我们使用子博弈完美均衡解决方案概念,即所有参与者都是理性的,并且意识到所有其他参与者的理性,并且他们在考虑游戏的动态性和顺序性的同时,优化了自己的利润。

我们的分析表明,Bob“足够高的费用”实际上很低,这意味着部署这种攻击非常便宜。在比特币上部署HTLC的各种情况下,这种攻击可能会提供5位数的ROI比率,

例如以1美元的成本就可以产生10000美元的收益。

请注意,Bob激励矿工以其最大利益行事,也就是说,他假设矿工们做出了最佳的交易选择。虽然通常情况并非如此,但不断增加的注和机会将使优化变得有价值。实际上,我们用150行代码修补标准的BitcoinCore客户端来实现优化。

MAD-HTLC

相互保证毁灭最明显的是和冷战学说有关:对立双方持有核导弹库存,如果他们中的任何一方受到核攻击,作为最后的行动,双方都会遭到核攻击。由于双方都知道对方的反应,因此他们都不会展开进攻。

因此,我们在MAD-HTLC设计中应用了一种威慑机制。具体来说,我们将其设置为:如果Bob尝试使用Alice的代币,则可以保证他会丢失代币。

MAD-HTLC核心的第二个概念,是将矿工视为智能合约中的积极参与实体。也就是说,我们利用了以下事实:矿工是理性的,并且为了他们的最大利益而行动。

该构造基于经典的HTLC。我们添加了第二个哈希锁,Bob需要解决该哈希锁,因此,在任何尝试获取代币的交易中,Bob都必须透露另一个额外的原像。我们还添加了另一个赎回选项-如果任何实体都能解决Alice和Bob的哈希锁,那么任何实体都可以获取代币。

现在,如果Alice和Bob都试图对MAD-HTLC进行赎回操作,他们都必须显示各自的哈希原像。公开的原像允许任何人构建自己的交易,并获取全部MAD-HTLC金额。矿工们在这里有一个优势:因为他们产生了区块,他们可以创建这样的交易并自己获得资金,导致Alice和Bob什么也得不到——即相互保证毁灭。

但是,如果每个人都只管自己的,MAD-HTLC的操作就与HTLC相似。如果Alice和Bob不争夺代币,其他各方则不能窃取资金。博弈论分析表明,正确的行为是唯一的子博弈完美平衡,从而使MAD-HTLC激励兼容。

我们的技术论文包括了详细的分析,以及MAD-HTLC比特币脚本、指向主要网络实验的指针,以及我们为通用miner优化实现BitcoinCore补丁的详细信息。

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