干貨 | 減輕 LMD GHOST 的 balancing attack 風險的提案_SCOR:FECORE

來源|?notes.ethereum.org

作者|VitalikButerin

譯者注：Balanceattack指的是攻擊者快速干擾有相近算力子組的溝通。在此期間，攻擊者在一個子組發布交易(稱為交易子組)，在另一個子組挖區塊(稱為區塊子組)，直到區塊子組的樹以高概率勝過交易子組的樹。Balanceattack的新穎之處在于利用GHOST協議把兄弟塊或叔塊算入選擇區塊得分的特性。這個策略使得攻擊者可以在與網絡隔離的情況下挖一個分支，在將它的分支并入競爭區塊鏈之前影響分支選擇過程。

eth2的分叉選擇區別于eth1和“基于鏈(chain-based)"的PoS算法(例如像Peercoin和NXT這些舊算法，但也有像Tezos、Ouroboros等的較新的算法)的一個關鍵是，在eth2，有非常多影響區塊”得分(score)“的信息是并行到達的。

基于鏈的PoS算法：

公共版本1inch Swap API將于明日關閉，可通過開發者門戶訪問1inch API:8月10日消息，1inch宣布，公共版本的1inch Swap API將于8月11日17:30關閉，將被1inch開發者門戶上的解決方案取代，開發人員應在此之前遷移到1inch開發者門戶。[2023/8/10 16:18:24]

(像在eth2里)每個slot上的委員會：

基于鏈的算法更容易證明其活性(事實上，在某些情況里活性已經被證明了)，因為通常一次有一個單個行動者，使得它們充當"協作瓶頸(coordinatingbottleneck)"，讓每個人都對同一個分數達成共識。

消息人士：俄羅斯財政部提議禁止組織加密貨幣流通遭安全部反對:金色財經報道，一位熟悉情況的消息人士表示，俄羅斯財政部已經準備好了一項加密貨幣采礦法案的相關修正案，該修正案建議禁止組織加密貨幣的流通，例外情況是穩定幣和加密貨幣的采礦。目前，加密貨幣的購買/銷售、流通和交易在俄羅斯是被允許的，只有使用加密貨幣作為支付手段，以及使用加密貨幣支付的廣告被禁止。

兩個安全機構反對財政部的修正案。聯邦安全局（FSB）在一份意見中說，組織數字貨幣流通的定義應該詳盡地披露該過程的所有特征。調查委員會（IC）認為，應用財政部提出的措辭可能會造成“禁止組織流通”和“禁止流通”之間的混淆，這反過來會導致法律的不確定性。

此前報道，俄羅斯國家杜馬金融市場委員會主席Anatoly Aksakov在2023年圣彼得堡國際經濟論壇上表示，俄羅斯加密貨幣挖礦最早可能在2024年合法化。[2023/7/7 22:23:26]

下面是基于鏈的算法中活性的”稻草人證明概述“。

冰島央行監事會前主席：CBDC不需要由機構自己發行:金色財經報道，冰島央行監事會前主席 Jón Helgi Egilsson 在周三的一次會議上表示，央行數字貨幣（CBDC）不需要由機構自己發行。私營公司在技術和業務創新方面的市場競爭中，中央銀行不必提供 CBDC 或 CBDC 等價物。如果央行退出競爭，它可能會更好地為貨幣服務。[2023/6/8 21:23:17]

假設：

在每個slot里就有一個行動者(即區塊提議者)可以參與。誠實的區塊提議者在slot的前半發布他們的區塊網絡延遲的上限是半個slot(因此是δ<1/2，以slot為單位測量時間)。被分配到在slotN+1行動的行動者僅會基于他們在slotN前收到的信息行動。我們對節點收到在時間t發出的信息的時間建模為區間?(t,t+δ)的“云”?(到這里為止，這只是陳述了同步假設的標準學術表述)。因此，存在兩種情況：

達成共識

Optimism橋接存儲TVL突破50萬枚ETH:金色財經報道，據Dune Analytics最新數據顯示，以太坊二層擴容解決方案Optimism跨鏈橋接存儲總價值已突破50萬枚ETH，截至目前達到500,328枚，按照當前價格計算約合8億美元，參與橋接交易的用戶數量剛剛突破30萬，當前為306,294個。

其他L2跨鏈橋方面，當前Arbitrum跨鏈橋接存儲總價值為2,223,955 ETH、zkSync為204,741 ETH、StarkNet為12,495 ETH。

此前Coinbase宣布推出以太坊L2網絡Base并將基于OP Stack構建，同時還將加入Optimism超級鏈生態。[2023/2/26 12:29:58]

沒有達成共識

請注意，只有當在slotN的參與者不誠實時才會出現沒有達成共識的情況。因此，如果被分配到某個slot的參與者是誠實的，那么要么(i)在該slot的末端每個參與者都對哪條是正確鏈達成共識，因為他們都是基于相同的信息計算分叉選擇的，要么(ii)攻擊者在之前那些他們沒有參與的slot上“用掉了”?一些儲備的參與權。因此，只有當攻擊者對每個誠實參與者有至少一個儲備的參與權時，即如果攻擊者被分到的slot多于誠實節點時(也就是誠實大多數的假設被打破時)，干擾才能繼續。

Cardano 上跨鏈橋 MicroChains V2 測試版本已支持 Milkomeda:5月15日消息，Cardano 上跨鏈橋 MicroChains V2 測試版本已支持為非 EVM 兼容鏈提供 EVM 功能的二層網絡協議 Milkomeda。用戶可將比特幣、以太坊、以及以太坊上 USDC、USDT 等資產跨鏈至 Milkomeda。[2022/5/15 3:17:21]

現在看看”有很多并行證明“的情況。當有很多并行證明增加一個區塊的得分時，是沒有單一行動者創造瓶頸的。因此，攻擊者可以操縱網絡(再加上有策略地對一些他們自己的驗證者廣播)，以便在每個epoch末端構建就哪些信息算入分叉選擇沒有達成共識的狀態，從而使多條鏈中的某條鏈勝出。

請看論文Ebb-and-FlowProtocols:AResolutionoftheAvailability-FinalityDilemma(動態協議：可用性與最終確定性兩難困境的解決方法)，特別是第4和第5頁，那里有對這種攻擊的說明。請注意，這種攻擊的確建基于一些在實踐中非常難以實現的網絡假設(攻擊者對個人質押者的網絡延遲有非常精細的控制)，但盡管如此，一個能抵抗這種攻擊的協議還是比一個不能的協議好。

提議的解決方案

提議的解決方案是引入明確的”同步瓶頸“小工具到分叉選擇上。特別是，我們可以增加以下規則：

1.假設所有被分配到slotN的證明者的集體總權重為W

2.slotN+1里的參與者僅會認為在slotN末前到達(從參與者的角度)的證明是有效的。

3.在slotN+1的提議者應該在slotN+1的開端就馬上做提議。他們的提議其實是在選擇一條特定的鏈。在slotN+1的證明者看來，如果他們在slot進行了1/3之前就看到提議到達了，他們會將該提案視為等同于權重為W/4的證明(這個得分調整只對slotN+1有效，在slotN+1后這個得分調整會復原)。

4.把同步假設降低到δ<1/3

分析

(請注意：為了分析的簡易，我們假設時鐘是完全同步的，以及任何實際的時鐘差異都是網絡延遲的一部分。)

在slot的末端，所有驗證者都已經收到一些證明集了。如果出現了攻擊(例如，有k≥1的惡意證明者在slotN做證明)，驗證者將很可能在每個區塊的得分上有分歧。但是，他們分歧的范圍將不會超過k。假設(在不喪失一般性的情況下)有兩個競爭區塊，A和B，如果score(A)?score(B)≥0，則A"勝出"，反之則B勝出。score(A)?score(B)的分歧范圍的上限是2k(即每個驗證者給出?score(A)?score(B)值都將在的范圍內，z是個固定值)。

設Wp為提議者的權重(即Wp=上文論述的W/4)。如果提議者是誠實的，他們肯定會遵循以下兩種行為：

1.如果他們看到score(A)?score(B)≥0，他們將提議A區塊，否則提議B。

2.他們將馬上提議他們的區塊，以保證所有的證明者都在期限前看到。

設為score(A)?score(B)分歧的區間。我們區分三種情況：

z<?2k?2k≤z<0z≥0在情況(1)，提議者將給B投票，這樣證明者將看到在內調整過的得分；這里整個區間都是負數，因此對B有充分的共識。

在情況(3)，提議者將投票給A，這樣證明者將看到在內調整過的得分；這里整個區間都是正數；因此對A有充分的共識。

在情況(2)，很大程度由提議者決定。取決于提議者的意見落在區間的哪個位置，提議者不是選擇A就是B。因此，區間要么是(i)，要么是(ii)。

如果是Wp≥2k的情況，請注意從情況(2)的定義?2k≤z<0來看，當(2.i)z<0且2k?Wp≤0，即?z+2k?Wp的上限是負數，也就是整個區間都是負的。當(2.ii)?z>?2k且Wp≥2k，即z+Wp>0，即整個區間都是正的。因此，充分共識是在A還是B取決于提議者的選擇。

現在，讓我們回到Wp=W/4的論述中。為了避免提議者起同步瓶頸的作用，上述推理中Wp≥2k的前提必須被打破；因此，必須有超過W/4的證明者在每個slot投票。

如果在任何單個slot中提議者起到了同步瓶頸的作用，所有誠實的證明者都將往該方向投票，使score(A)?score(B)的值與0偏差增大。為了避免其中一方在這個點上勝出，攻擊者必須在該slot展示足夠多的投票以與所有的誠實驗證者抗衡(減去1/4來抵消提議者在slot末端投票的效用）；這需要遠超過W/4的證明。

因此，要維持一段時間的失活需要至少在每個slot上有W/4的惡意驗證者，或?≥1/4的驗證者是不誠實的。

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