創宇區塊鏈：傳統安全與IPFS間的安全性研究-ODAILY_AME:NILU

前言

通信技術讓世界具備了更多的連接，我們每個人都在這樣的連接中被影響和受益著。同時這種連接也產生了更多對于監視需求的便利。許多人的隱私或自由可能會在不經意間受到影響，而這也催生了對于隱私保護的需求。通常，由于中心化服務器的存在，我們很難實現完整的隱私保護，而分布式的存儲等技術，則讓其成為了可能。

無數的開發者加入了Web3的開發實現中，陸續構建一個又一個偉大的Dapp，他們在普通用戶與區塊鏈底層技術中扮演著重要的中間人角色。與此同時，對于普通人接觸的最多的web-ui與IPFS，它們之間的安全也值得被探索。

知道創宇區塊鏈安全實驗室將對此進行詳細解讀。

Web-interface與IPFS

1.Web-interface是什么

在Web3.0中，分布式的公鏈技術設施提供了各種接口供給使用者調用，但這些接口無法直接被普通用戶直接去使用。對用戶來說，Web-interface是用戶和運行在Web服務器上的軟件之間的橋梁。用戶使用瀏覽器連接Web-interfacce后進行展示與交互，同時通過錢包進行身份識別。對底層區塊鏈基礎設施來說，Web-interface是公鏈/智能合約的一層封裝，將其包裝成為友好的頁面可直接可用的功能展示給用戶。其結構功能類似如下的圖片：

2.IPFS是什么

星際文件系統是分布式存儲和共享文件的網絡傳輸協議，它將現有的成功系統分布式哈希表、版本控制系統Git、BitTorrent、自認證文件系統與區塊鏈相結合。正是這些系統的綜合優勢，給IPFS帶來了以下顯著特性：

1.永久的、去中心化保存和共享文件

2.點對點超媒體：P2P保存各種各樣類型的數據

3.版本化：可追溯文件修改歷史

Wintermute Trading從幣安提取逾800萬枚ARKM代幣，成為ARKM第十大持有者:金色財經報道，根據區塊鏈分析公司Nansen的數據，大型加密做市商Wintermute Trading從幣安提取了超過800萬枚ARKM代幣，持倉量增加了731%，交易完成后，Wintemute成為ARKM第十大持有者。該代幣在過去 24 小時內下跌了5.6%，至略低于47美分。

Arkham Intel Exchange激勵用戶找出誰是匿名加密錢包的幕后黑手，并以 ARKM 代幣支付賞金。ARKM于7月18日推出，當時價格75 美分，推出前一天，Wintemute曾從Arkham Intelligence的Multisig錢包收到了約1500萬枚代幣。[2023/8/3 16:15:08]

4.內容可尋址：通過文件內容生成獨立哈希值來標識文件，而不是通過文件保存位置來標識

當用戶將文件添加到IPFS時，該文件會被拆分為更小的塊，經過加密哈希處理并賦予內容標識符CID作為唯一指紋；當其他節點查找該文件時，節點會詢問對等節點誰存儲了該文件CID引用的內容，當查看、下載這份文件時，他們將緩存一份副本——同時成為該內容的另一個提供者，直到他們的緩存被清除。

IPFS使用實例

網站https://ipfs.io提供一個帶UI界面的客戶端，安裝運行后會啟動IPFS的服務，顯示當前的節點ID、網關和API地址：

我們導入想上傳的文件，上傳文件成功后會生成該文件的CID信息，通過QmHash我們也能查找到指定的文件：

由于IPFS是分布式存儲和共享文件的網絡傳輸協議，因此上傳成功的文件被拷貝到其他節點上后，即使我們本地節點主動刪除，依然可以在IPFS網絡查詢到該文件：

交通銀行香港子公司正與多家香港持牌加密公司合作:4月17日消息，據《華爾街日報》援引幾家加密貨幣公司透露，中國交通銀行股份有限公司香港子公司正與多家在香港獲得牌照的加密貨幣公司合作，并正在與其他受監管的公司就為其開立賬戶進行磋商。

4月14日，HashKey Group旗下合規交易平臺HashKey PRO已經與ZABank和交通銀行（香港）建立了伙伴關系，作為結算銀行，提供法幣的存款和提款服務。[2023/4/17 14:08:26]

IPFS中的傳統安全問題

根據使用實例，我們知道IPFS允許上傳任意類型的文件，由于允許Web訪問下載文件的特性，導致攻擊者可以像傳統安全一樣使用HTML或SVG文件實現釣魚：

以https://IPFS.io網關為例，上傳一個Metamask釣魚網站，由于存儲在受信域名里，受害者訪問該文件很可能攻擊成功：

但由于IPFS只能通過CID查詢文件，使得釣魚攻擊的利用面很窄，沒辦法定向的實施攻擊。既然CID是發起定向攻擊的關鍵，那我們回頭研究下CID。

IPLD是構建IPFS的數據層，它定義了默克爾鏈接、默克爾有向無環圖(Merkle-DAG)和默克爾路徑三種數據類型，通過IPLD發送到IPFS的數據保存在鏈上，使用者會收到一個CID來訪問該數據。

幣安現貨交易出現問題已暫停，加密貨幣市場應聲大跌:金色財經報道，加密貨幣交易所Binance出現故障，其現貨訂單簿數據已長時間未更新。幣安在其社交平臺表示，有一個問題影響到Binance的現貨交易。在努力盡快解決這個問題的過程中，所有現貨交易目前暫時停止。不過，幣安CEO趙長鵬隨后表示，初步分析Binance匹配引擎在追蹤止損訂單時出現故障，預計30-120分鐘可恢復。截至發稿，比特幣跌4%一度觸及27300美元，以太坊跌5%一度觸及1720美元，狗狗幣、瑞波幣均跌超5%。[2023/3/24 13:24:56]

CID是一個由Version、Codec和Multihash三部分組成的字符串，目前分成V0和V1兩個版本。V0版采用Base58編碼生成CID，V1版包含表明內容的編號種類Codec、哈希算法MhType和哈希長度MhLength共同構成：

`CID::=<multibasetype><cid-version><multicodec><multihash>`

我們以go-cid生成一組CID測試：

packagemain

import(

"fmt"

mc"github.com/multiformats/go-multicodec"

mh"github.com/multiformats/go-multihash"

cid"github.com/ipfs/go-cid"

)

const(

File="./go.sum"

)

funcmain(){

pref:=cid.Prefix{

Version:0,

以太坊基金會分配94.8萬美元獎勵給Layer2社區的22個項目:金色財經報道，以太坊基金會隱私與擴展探索團隊公布2022年Layer2社區受贈項目名單，Candidelabs、Quantstamp、Spiro、SoulWallet等22個項目共分配94.8萬美元的總獎金。

據悉，Layer 2 Community Grants輪次于2022年10月24日開始，為期6周，共收到130多個提案。由于提案質量較高，以太坊基金會將預算從最初的75萬美元提高到了94.8萬美元。[2023/2/15 12:07:45]

Codec:mc.Raw,

MhType:mh.Base58,

MhLength:-1,

}

c,err:=pref.Sum(byte("CIDTest"))

iferr!=nil{...}

fmt.Println("CID:",c)

}

可以看到在生成CID的過程中，無法實現結果的預測和更換，我們再往上分析上傳文件的部分。將文件上傳到IPFS,通過塊的方式保存到本地blockstore的過程位于/go-ipfs-master/core/commands/add.go：

typeAddEventstruct{

Namestring

Hashstring`json:",omitempty"`

Bytesint64`json:",omitempty"`

Sizestring`json:",omitempty"`

}

const(

quietOptionName="quiet"

quieterOptionName="quieter"

BNB Chain上交易已超過34億筆:金色財經報道，BscScan數據顯示，BNB Chain上交易已超過34億筆。[2022/9/12 13:23:19]

silentOptionName="silent"

progressOptionName="progress"

trickleOptionName="trickle"

wrapOptionName="wrap-with-directory"

onlyHashOptionName="only-hash"

chunkerOptionName="chunker"

pinOptionName="pin"

rawLeavesOptionName="raw-leaves"

noCopyOptionName="nocopy"

fstoreCacheOptionName="fscache"

cidVersionOptionName="cid-version"

hashOptionName="hash"

inlineOptionName="inline"

inlineLimitOptionName="inline-limit"

)

把上傳文件信息保存到AddEvent對象中，再通過/go-ipfs-master/core/coreunix/add.go里的addALLAndPin和fileAdder.AddFile方法遍歷文件路徑，讀取文件內容，將數據送入塊中:

func(adder*Adder)AddAllAndPin(ctxcontext.Context,filefiles.Node)(ipld.Node,error){

ctx,span:=tracing.Span(ctx,"CoreUnix.Adder","AddAllAndPin")

deferspan.End()

ifadder.Pin{//knownsec如果被鎖定

adder.unlocker=adder.gcLocker.PinLock(ctx)

}

deferfunc(){

ifadder.unlocker!=nil{

adder.unlocker.Unlock(ctx)

}

}()

iferr:=adder.addFileNode(ctx,"",file,true);err!=nil{

returnnil,err

}

mr,err:=adder.mfsRoot()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

varrootmfs.FSNode

rootdir:=mr.GetDirectory()//knownsec獲取路徑

root=rootdir

err=root.Flush()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

_,dir:=file.(files.Directory)

varnamestring

if!dir{

children,err:=rootdir.ListNames(adder.ctx)//knownsec展示當前路徑文件名

iferr!=nil{

returnnil,err

}

iflen(children)==0{

returnnil,fmt.Errorf("expectedatleastonechilddir,gotnone")

}

name=children

root,err=rootdir.Child(name)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

err=mr.Close()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

nd,err:=root.GetNode()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

err=adder.outputDirs(name,root)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

ifasyncDagService,ok:=adder.dagService.(syncer);ok{

err=asyncDagService.Sync()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

if!adder.Pin{

returnnd,nil

}

returnnd,adder.PinRoot(ctx,nd)

}

最后再利用addFile函數完成文件的上傳：

func(adder*Adder)addFile(pathstring,filefiles.File)error{

varreaderio.Reader=file

ifadder.Progress{

rdr:=&progressReader{file:reader,path:path,out:adder.Out}//knonwsec按字節讀取文件

iffi,ok:=file.(files.FileInfo);ok{

reader=&progressReader2{rdr,fi}

}else{

reader=rdr

}

}

dagnode,err:=adder.add(reader)//knownsec添加上傳文件

iferr!=nil{

returnerr

}

returnadder.addNode(dagnode,path)

}

分析代碼發現，IPFS在打包文件上傳返回CID的整個過程，都沒實現劫持的可能，而成功上傳的文件無法實現修改其內容，同樣無法實現篡改：

后記

Web3建立在區塊鏈技術之上，無需中央機構即可維護。其允許用戶在互聯網上保護他們的數據，并允許網絡平臺的去中心化。而IPFS技術對他來說就如同一臺電腦的硬盤，web-ui就如同主機的顯示器一樣不可或缺，其間亦存在著復雜而多樣的安全風險可能給予不法分子可乘之機，理解其風險并避免發生問題是每一位Web3從業人員的責任與義務。

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