Lỗ hổng tấn công biến dạng thời gian trong giao thức Bitcoin
Ngày 26 tháng 3 năm 2025, các nhà phát triển Bitcoin đã đề xuất một đề xuất phân nhánh mềm mới, nhằm khắc phục nhiều lỗ hổng và điểm yếu tồn tại lâu dài trong giao thức Bitcoin. Một trong những lỗ hổng nghiêm trọng hơn được gọi là "tấn công biến dạng thời gian", bài viết này sẽ đi sâu vào vấn đề này.
Cơ chế bảo vệ dấu thời gian của Bitcoin
Trước khi thảo luận về cuộc tấn công thao túng thời gian, chúng ta cần hiểu các quy tắc bảo vệ thao túng thời gian hiện tại của Bitcoin:
Thời gian trung vị trước đó (MPT) quy tắc: Dấu thời gian khối phải muộn hơn thời gian trung vị của 11 khối trước đó.
Quy tắc thời gian khối trong tương lai: Thời gian khối không được vượt quá 2 giờ so với thời gian trung vị của các nút ngang hàng.
Các quy tắc này nhằm ngăn chặn dấu thời gian khối lệch quá xa so với thời gian thực, nhưng vẫn còn một số lỗ hổng.
Lỗi tính toán của Satoshi Nakamoto
Chu kỳ điều chỉnh độ khó của Bitcoin bao gồm 2016 khối, khoảng hai tuần. Khi tính toán điều chỉnh độ khó đào, giao thức sẽ tính toán sự chênh lệch thời gian giữa dấu thời gian của khối đầu tiên và khối cuối cùng trong cửa sổ 2016 khối liên quan. Tuy nhiên, Satoshi Nakamoto đã phạm một sai lầm nhỏ trong thiết kế: ông đã sử dụng 2016 thay vì 2015 để tính toán thời gian mục tiêu, dẫn đến thời gian mục tiêu dài hơn 0.05% so với thực tế.
Lỗi này khiến thời gian mục tiêu tạo khối của Bitcoin thực tế là 10 phút 0,3 giây, thay vì 10 phút chính xác. Mặc dù sai số này có vẻ không đáng kể, nhưng nó tạo ra khả năng cho các cuộc tấn công biến dạng thời gian.
Nguyên lý của cuộc tấn công biến dạng thời gian
Cuộc tấn công biến dạng thời gian đã lợi dụng sai sót của Satoshi Nakamoto trong việc tính toán độ khó. Kẻ tấn công thông qua việc thao túng dấu thời gian của khối, khiến chuỗi khối tiến triển chậm lại về mặt thời gian, đồng thời vẫn tuân thủ quy tắc MPT. Các bước cụ thể như sau:
Đối với hầu hết các khối, đặt dấu thời gian tiến lên một giây so với khối trước.
Mỗi sáu khối giữ cùng một dấu thời gian, sau đó tăng một giây trong khối tiếp theo.
Trong khối cuối cùng của mỗi chu kỳ điều chỉnh độ khó, đặt dấu thời gian thành thời gian thực trong thế giới.
Dấu thời gian của khối đầu tiên trong chu kỳ tiếp theo lại trở về quá khứ.
Cuộc tấn công này sẽ khiến cho blockchain ngày càng tụt lại so với thời gian thực, độ khó cũng sẽ liên tục tăng lên. Tuy nhiên, sau chu kỳ điều chỉnh thứ hai, độ khó sẽ bắt đầu giảm xuống, kẻ tấn công có thể tạo ra các khối với tốc độ cực nhanh, tiềm năng tạo ra một lượng lớn Bitcoin.
Tính khả thi và hạn chế của cuộc tấn công
Mặc dù về lý thuyết, cuộc tấn công này có sức tàn phá lớn, nhưng việc thực hiện thực tế gặp nhiều thách thức.
Cần kiểm soát phần lớn sức mạnh tính toán.
Sự tồn tại của thợ mỏ trung thực sẽ tăng độ khó của cuộc tấn công.
Quy tắc MTP và dấu thời gian của thợ mỏ trung thực sẽ hạn chế mức độ hồi tố của dấu thời gian độc hại.
Quá trình tấn công là công khai và có thể cho cộng đồng đủ thời gian để thực hiện sửa chữa khẩn cấp.
Giải pháp
Để khắc phục lỗ hổng tấn công thời gian xoắn, các nhà phát triển đã đề xuất một giải pháp tương đối đơn giản: yêu cầu thời gian của khối đầu tiên trong chu kỳ độ khó mới không sớm hơn một khoảng thời gian cụ thể trước khối cuối cùng của chu kỳ trước. Hiện tại, khoảng thời gian thảo luận dao động từ 10 phút đến 2 giờ.
Đề xuất mới nhất gợi ý đặt giới hạn thời gian này là 2 giờ, chỉ chiếm 0,6% thời gian mục tiêu của chu kỳ điều chỉnh độ khó, có thể hiệu quả giới hạn khả năng thao túng độ khó xuống.
So sánh hai phương án giới hạn thời gian:
Giới hạn 10 phút:
Ưu điểm: có thể bù đắp tác động của lỗi "thiếu một", tối thiểu hóa rủi ro về các khối không hợp lệ bất ngờ.
Nhược điểm: Có thể làm tăng rủi ro về các khối không hợp lệ, là một thay đổi giao thức quan trọng hơn.
Giới hạn 2 giờ:
Ưu điểm: Giảm thiểu tối đa rủi ro khối không hợp lệ bất ngờ, phù hợp với quy tắc dấu thời gian khối trong tương lai, là một sự thay đổi tương đối bảo thủ.
Nhược điểm: vẫn cho phép kẻ tấn công điều chỉnh độ khó xuống khoảng 0,6% mỗi chu kỳ, nhưng đây chỉ là một thay đổi tạm thời, không thể tái diễn.
Bằng cách thực hiện những biện pháp an ninh này, mạng Bitcoin sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công biến dạng thời gian tốt hơn, từ đó nâng cao tính an toàn và ổn định của nó.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
9 thích
Phần thưởng
9
6
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
FloorSweeper
· 3giờ trước
lmao OG satoshi đã mắc sai lầm... vẫn giữ thế chấp 100x của tôi tho
Xem bản gốcTrả lời0
NftDeepBreather
· 3giờ trước
Đã lâu như vậy mới sửa bug... Satoshi Nakamoto cũng gặp trục trặc.
Xem bản gốcTrả lời0
OnchainDetective
· 3giờ trước
Cuối cùng cũng đã sửa được lỗi này, đáng ra phải sửa từ lâu rồi.
Bitcoin giao thức sửa chữa lỗ hổng tấn công bóp méo thời gian, đề xuất Soft Fork mới có thể thay đổi quy tắc độ khó khai thác.
Lỗ hổng tấn công biến dạng thời gian trong giao thức Bitcoin
Ngày 26 tháng 3 năm 2025, các nhà phát triển Bitcoin đã đề xuất một đề xuất phân nhánh mềm mới, nhằm khắc phục nhiều lỗ hổng và điểm yếu tồn tại lâu dài trong giao thức Bitcoin. Một trong những lỗ hổng nghiêm trọng hơn được gọi là "tấn công biến dạng thời gian", bài viết này sẽ đi sâu vào vấn đề này.
Cơ chế bảo vệ dấu thời gian của Bitcoin
Trước khi thảo luận về cuộc tấn công thao túng thời gian, chúng ta cần hiểu các quy tắc bảo vệ thao túng thời gian hiện tại của Bitcoin:
Thời gian trung vị trước đó (MPT) quy tắc: Dấu thời gian khối phải muộn hơn thời gian trung vị của 11 khối trước đó.
Quy tắc thời gian khối trong tương lai: Thời gian khối không được vượt quá 2 giờ so với thời gian trung vị của các nút ngang hàng.
Các quy tắc này nhằm ngăn chặn dấu thời gian khối lệch quá xa so với thời gian thực, nhưng vẫn còn một số lỗ hổng.
Lỗi tính toán của Satoshi Nakamoto
Chu kỳ điều chỉnh độ khó của Bitcoin bao gồm 2016 khối, khoảng hai tuần. Khi tính toán điều chỉnh độ khó đào, giao thức sẽ tính toán sự chênh lệch thời gian giữa dấu thời gian của khối đầu tiên và khối cuối cùng trong cửa sổ 2016 khối liên quan. Tuy nhiên, Satoshi Nakamoto đã phạm một sai lầm nhỏ trong thiết kế: ông đã sử dụng 2016 thay vì 2015 để tính toán thời gian mục tiêu, dẫn đến thời gian mục tiêu dài hơn 0.05% so với thực tế.
Lỗi này khiến thời gian mục tiêu tạo khối của Bitcoin thực tế là 10 phút 0,3 giây, thay vì 10 phút chính xác. Mặc dù sai số này có vẻ không đáng kể, nhưng nó tạo ra khả năng cho các cuộc tấn công biến dạng thời gian.
Nguyên lý của cuộc tấn công biến dạng thời gian
Cuộc tấn công biến dạng thời gian đã lợi dụng sai sót của Satoshi Nakamoto trong việc tính toán độ khó. Kẻ tấn công thông qua việc thao túng dấu thời gian của khối, khiến chuỗi khối tiến triển chậm lại về mặt thời gian, đồng thời vẫn tuân thủ quy tắc MPT. Các bước cụ thể như sau:
Cuộc tấn công này sẽ khiến cho blockchain ngày càng tụt lại so với thời gian thực, độ khó cũng sẽ liên tục tăng lên. Tuy nhiên, sau chu kỳ điều chỉnh thứ hai, độ khó sẽ bắt đầu giảm xuống, kẻ tấn công có thể tạo ra các khối với tốc độ cực nhanh, tiềm năng tạo ra một lượng lớn Bitcoin.
Tính khả thi và hạn chế của cuộc tấn công
Mặc dù về lý thuyết, cuộc tấn công này có sức tàn phá lớn, nhưng việc thực hiện thực tế gặp nhiều thách thức.
Giải pháp
Để khắc phục lỗ hổng tấn công thời gian xoắn, các nhà phát triển đã đề xuất một giải pháp tương đối đơn giản: yêu cầu thời gian của khối đầu tiên trong chu kỳ độ khó mới không sớm hơn một khoảng thời gian cụ thể trước khối cuối cùng của chu kỳ trước. Hiện tại, khoảng thời gian thảo luận dao động từ 10 phút đến 2 giờ.
Đề xuất mới nhất gợi ý đặt giới hạn thời gian này là 2 giờ, chỉ chiếm 0,6% thời gian mục tiêu của chu kỳ điều chỉnh độ khó, có thể hiệu quả giới hạn khả năng thao túng độ khó xuống.
So sánh hai phương án giới hạn thời gian:
Giới hạn 10 phút:
Giới hạn 2 giờ:
Bằng cách thực hiện những biện pháp an ninh này, mạng Bitcoin sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công biến dạng thời gian tốt hơn, từ đó nâng cao tính an toàn và ổn định của nó.