作者：NEST爱好者_九章天问如果问我区块链上，有什么攻击是不可避免的，我会回答：堵塞攻击和51%攻击。51%攻击我们下次再谈，今天单论这堵塞攻击。所谓堵塞攻击，是用交易占据区块，使其他人的交易无法打包。有人把堵塞攻击比作区块链上的DDOS攻击：不是寻找系统漏洞，而是“合规”地占用资源，令系统停摆。二者确有相似之处，抽象出来：一是“合规”，即攻击是系统允许的；二是非漏洞，即任何系统都可能被攻击，再完美也一样；三是抢占资源，攻击者占用系统资源，其他人被动排除在外。仔细看这些特点，似乎并不是一个纯粹的技术问题，也不是一个单纯的安全问题。堵塞攻击是一个经济学问题，或者博弈问题。现以以太坊网络为例，我们先研究堵塞攻击的最佳逻辑，其次则研究对抗堵塞攻击的思路。
数据：受Shapella升级推动，以太坊期权交易量创2022年5月以来新高:3月31日消息，The Block数据显示，在以太坊Shapella升级前，交易员正在对以太坊的价格进行押注。本月以太坊期权月度交易量创2022年5月以来的新高，芝加哥商品交易所(CME)的以太坊期权未平仓合约创历史新高。以太坊的Shapella升级将于北京时间4月13日06:27:35在epoch 194048处激活。[2023/3/31 13:36:28]
假设一个区块的gaslimit上限是1000万，最小的单笔交易是2万，则堵塞一个区块有两种方案：第一种是用大量高gasprice的小型交易区堵塞区块；第二种是用一笔高gasprice的大型交易来堵塞。比如gasprice都是1000，则两种方案计算出来的gas成本是一致的，这是从自己的立场出发计算的结果。但从矿工和竞争者的角度看，二者是有差异的。先说竞争者，即希望突破堵塞攻击的交易者。如果是小型交易，则竞争者完全可以通过一笔更高的gasprice，抢在攻击者之前打包，比如用2000的gaceprice去竞争，原则上一定排在诸多的gasprice为1000的小型交易前面；但对于一笔大型交易，由于矿工考虑最大化gas的组合，而不是最高gasprice的交易优先，则竞争者可能就被阻挡在外。这是因为，大型交易的总gas为1000万*1000，而包含小型交易的gas为2万*2000+其余交易，这里其余交易是备选的第三方交易，一般gasprice较低。在这两个交易组合里，理性的矿工会选择大型交易的组合，从而使竞争者即使出了更高的gasprice，由于其单笔交易的gas较低也会被排除在外。因此堵塞攻击从有效性来讲，高gasprice的大型交易更有优势。根据当前以太坊网络的交易情况，一个1000倍gasprice的大型交易的手续费为，1000w*1000=10ETH，以来堵塞一个区块，那么堵塞10分钟的成本在500ETH。如果外部激励足够大，堵塞1个小时也就是3000ETH，这很可能是值得的。注意到，1000倍gasprice只是基于一个统计数据的假设，并没有基于一个链上应用来分析。
数据：自2022年10月峰值后比特币未平仓合约中已有约30万枚BTC被平仓:金色财经报道，据区块链分析公司Glassnode披露数据显示，比特币未平仓合约在2022年10月达到顶峰，当时在未平仓合约中分配了大约667,000枚BTC，但现在比特币未平仓合约中大约分配了368,000枚比特币，这意味着自2022年10月以来已经减少了约30万枚BTC。此外，在过去的两周里比特币价格从1.9万美元升至2.6万美元，期间未平仓合约下降了大约15%，与2022年初水平相似，表示现货比特币正在积累，也是一种较为健康的状态。[2023/3/19 13:13:35]
Joseph Young：按照汇丰禁购 Microstrategy逻辑，到2025年它将禁购大部分股票:加密货币分析师Joseph Young今日发推称：“汇丰银行禁止客户购买 Microstrategy 的股票，因为它拥有大量比特币。按照这种逻辑，到2025年汇丰银行将禁止购买大部分股票。”[2021/4/13 20:13:20]
考虑一个链上应用，比如DeFi，其经济性存在对区块的依赖，即在N个区块内，需要完成一笔交易，否则会造成X个ETH的损失。如果该应用不做任何设计的话，按照之前的假设，10*N个ETH的堵塞攻击即可造成X个ETH的损失。这里有几种情况：1.X个ETH的损失可以变成攻击者的收益，则当X>10N时，攻击便是一种完全理性的激励。2.X个ETH的损失并不能变成攻击者的收益，则此种情况和X<10N一样，便成为一种恶意行为：通过破坏该应用的有效性使得资产从该应用中流出。这两种情况应当分开考虑应对方案，但不管哪种情况，核心是如何使得堵塞攻击失效：总有一笔交易能够在临界条件触发前完成，这就是我们说的“一笔交易的胜利”。对于第一种情况，应用需要做两种设计：首先应当根据经济规模或某种异常条件提升N的大小，变成N1；其次提升完成一笔交易的激励收益：比如完成一笔交易的收益从a个ETH提升到b个ETH，其中b>a，并且b>10eth，即堵塞一个区块的成本变成bETH，总成本从10*NETH变成b*N1ETH，只要b*N1ETH>X，则攻击的外部激励失效。
Grin现有资金可维持项目开发至2022年2月:Grin发布项目最新资金消耗和预算报告称，每个月团队的开发成本为35,866美金，目前团队持有718,739美金的加密货币。按照目前持有加密资产的市场价折算，在没有新的投资和捐款情况下，现持有资金大约还可以维持两年（22个月）时间的开发，直至2022年2月。[2020/4/21]
对于第二种情况，应对恶意攻击的最好办法，即是安排一种停机机制，包含两种含义：其一是攻击造成的成本几何级数提升，使得攻击者无法达到目的，从而放弃攻击，比如NEST系统的beta系数设计，是目前区块链行业内第一个内置停机系统的设计，我们可以借鉴，比如让临界区块数N可以级数提升。其次，根据“一笔交易的胜利”难度自动调整应用的可执行性，当完成“一笔交易的胜利”变得非常紧迫时，可以让应用暂时不能执行，使得攻击者失去了攻击目标。这两种安排由于比较开放，需要更深入的边界条件的分类研究。当然，以上分析都是假设矿工是完全理性且只考虑打包的gas收益，不考虑可能的黑名单、自愿牺牲部分利益抵制堵塞攻击等行为，通过这些人性化的安排，也可以间接实现抗攻击的目的，但我们更倾向于在应用端进行设计。由于当前链上应用还在探索期，没有人认真思考过堵塞攻击的攻防，这对未来应用的发展十分不利，想想当年FOMO3D的结局，希望不要在DeFi行业发生。我们以此文提醒行业，小心堵塞攻击，在开发应用合约时，尽可能用各种巧妙的方案来争取“一笔交易的胜利”。
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。