Giao thức Bitcoin: Rủi ro và khắc phục của cuộc tấn công biến dạng thời gian
Vào tháng 3 năm 2025, cộng đồng phát triển Bitcoin đã đưa ra một đề xuất phân tách mềm có tên "Dọn dẹp Đồng thuận Lớn". Đề xuất này nhằm sửa chữa một số lỗ hổng và điểm yếu tồn tại lâu dài trong giao thức Bitcoin, trong đó một lỗ hổng nghiêm trọng được gọi là "Cuộc tấn công Vặn Thời gian". Bài viết này sẽ đi sâu vào bản chất của lỗ hổng này và ảnh hưởng tiềm tàng của nó.
Cơ chế bảo vệ dấu thời gian khối Bitcoin
Trong giao thức Bitcoin có hai quy tắc bảo vệ chống thao túng thời gian chính:
Thời gian trung vị đã qua (MPT) quy tắc: yêu cầu dấu thời gian của khối mới phải muộn hơn thời gian trung vị của 11 khối trước.
Quy tắc thời gian khối trong tương lai: quy định rằng thời gian đóng dấu của khối mới không được vượt quá 2 giờ so với thời gian trung bình của các nút đồng đẳng.
Những quy tắc này nhằm ngăn chặn việc thao túng quá mức dấu thời gian khối, bất kể là về phía quá khứ hay tương lai. Tuy nhiên, cuộc tấn công biến dạng thời gian chủ yếu liên quan đến việc giả mạo dấu thời gian trở về một thời điểm trong quá khứ xa hơn nhiều so với thời gian thực.
Lỗi tính toán trong thuật toán điều chỉnh độ khó
Chu kỳ điều chỉnh độ khó của Bitcoin là 2016 khối, khoảng hai tuần. Khi tính toán điều chỉnh độ khó, giao thức so sánh sự chênh lệch giữa dấu thời gian của khối đầu tiên và khối cuối cùng trong cửa sổ 2016 khối. Tuy nhiên, do một lỗi tính toán "thiếu một" , giao thức đã sử dụng 60 giây * 10 phút * 2016 = 1,209,600 giây làm thời gian mục tiêu, trong khi thực tế lẽ ra phải là 60 giây * 10 phút * 2015 = 1,209,000 giây.
Lỗi nhỏ này dẫn đến thời gian mục tiêu dài hơn 0,05% so với dự kiến, khiến thời gian tạo khối thực tế của Bitcoin là 10 phút và 0,3 giây, thay vì đúng 10 phút. Mặc dù lỗi này có vẻ không đáng kể, nhưng nó liên quan đến một vấn đề nghiêm trọng hơn.
Nguyên lý của cuộc tấn công méo thời gian
Cuộc tấn công thời gian uốn cong lợi dụng những thiếu sót trong thuật toán điều chỉnh độ khó. Trong cuộc tấn công này, giả sử việc khai thác hoàn toàn được tập trung, kẻ tấn công có thể thao túng thời gian đóng dấu khối. Quá trình tấn công như sau:
Đối với hầu hết các khối, đặt dấu thời gian trước khối trước đó chỉ một giây.
Mỗi sáu khối mới tăng thêm một giây, nhằm thúc đẩy thời gian một cách chậm nhất có thể.
Trong khối cuối cùng của mỗi chu kỳ điều chỉnh độ khó, đặt dấu thời gian thành thời gian thực.
Thời gian dấu ấn của khối đầu tiên của chu kỳ mới lại trở về quá khứ, sớm hơn một giây so với khối áp chót của chu kỳ trước.
Hành động này khiến thời gian blockchain dần dần tụt lại so với thời gian thực, dẫn đến độ khó ngày càng tăng. Tuy nhiên, do dấu thời gian ở cuối chu kỳ đột ngột nhảy lên, việc tính toán độ khó sẽ bị lừa dối, từ đó giảm mạnh độ khó trong chu kỳ tiếp theo.
Tác động tiềm tàng của cuộc tấn công
Nếu được thực hiện thành công, cuộc tấn công xoắn thời gian có thể dẫn đến những hậu quả sau:
Độ khó tiếp tục giảm, mỗi chu kỳ có thể giảm tối đa gần 2.8 lần.
Tốc độ tạo khối được tăng cường đáng kể, có thể đạt nhiều khối mỗi giây.
Kẻ tấn công có thể nhận được một lượng lớn Bitcoin mới được đúc trong thời gian ngắn.
Tính khả thi của cuộc tấn công
Mặc dù về lý thuyết, cuộc tấn công này có tính hủy diệt, nhưng việc thực hiện thực tế phải đối mặt với nhiều thách thức:
Cần kiểm soát phần lớn sức mạnh tính toán của mạng.
Sự tồn tại của thợ mỏ trung thực sẽ làm tăng độ khó của các cuộc tấn công.
Quá trình tấn công hoàn toàn có thể nhìn thấy, có thể kích hoạt sửa chữa phân nhánh mềm khẩn cấp.
Giải pháp
Để khắc phục lỗ hổng này, đã đưa ra một số giải pháp khả thi:
Thay đổi thuật toán điều chỉnh độ khó, sử dụng khoảng thời gian giữa các khung 2016 khối khác nhau để tính toán.
Hủy bỏ quy tắc MPT, yêu cầu thời gian của mỗi khối phải tiến về phía trước.
Giới thiệu quy tắc hạn chế mới, yêu cầu khối đầu tiên của chu kỳ độ khó mới không được sớm hơn khối cuối cùng của chu kỳ trước đó quá một khoảng thời gian nhất định (chẳng hạn như 2 giờ).
Hiện tại, đề xuất làm sạch đồng thuận lớn đã áp dụng phương án thứ ba, đặt giới hạn thời gian là 2 giờ. Sự điều chỉnh này không những có thể hiệu quả ngăn chặn các cuộc tấn công biến dạng thời gian, mà còn tối đa hóa việc giảm thiểu rủi ro phát sinh các khối không hợp lệ.
Thông qua việc thực hiện những cải tiến này, mạng Bitcoin sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công biến dạng thời gian tiềm ẩn tốt hơn, từ đó tăng cường tính bảo mật 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.
6 thích
Phần thưởng
6
5
Chia sẻ
Bình luận
0/400
RumbleValidator
· 07-21 16:24
Nhận thức chung điều chỉnh sớm đã nên làm! Tải của các Nút xác thực thật sự không thể chịu nổi.
Xem bản gốcTrả lời0
BearMarketSurvivor
· 07-20 20:48
Sửa chữa thì không còn đồ ngốc chơi đùa với mọi người nữa.
Xem bản gốcTrả lời0
OldLeekNewSickle
· 07-20 20:47
Lại đến cắt lỗ phải không? Chỉ để tham khảo không cấu thành lời khuyên.
Giao thức Bitcoin sửa chữa lỗ hổng tấn công biến dạng thời gian, thuật toán điều chỉnh độ kh sẽ có một bản cập nhật quan trọng.
Giao thức Bitcoin: Rủi ro và khắc phục của cuộc tấn công biến dạng thời gian
Vào tháng 3 năm 2025, cộng đồng phát triển Bitcoin đã đưa ra một đề xuất phân tách mềm có tên "Dọn dẹp Đồng thuận Lớn". Đề xuất này nhằm sửa chữa một số lỗ hổng và điểm yếu tồn tại lâu dài trong giao thức Bitcoin, trong đó một lỗ hổng nghiêm trọng được gọi là "Cuộc tấn công Vặn Thời gian". Bài viết này sẽ đi sâu vào bản chất của lỗ hổng này và ảnh hưởng tiềm tàng của nó.
Cơ chế bảo vệ dấu thời gian khối Bitcoin
Trong giao thức Bitcoin có hai quy tắc bảo vệ chống thao túng thời gian chính:
Thời gian trung vị đã qua (MPT) quy tắc: yêu cầu dấu thời gian của khối mới phải muộn hơn thời gian trung vị của 11 khối trước.
Quy tắc thời gian khối trong tương lai: quy định rằng thời gian đóng dấu của khối mới không được vượt quá 2 giờ so với thời gian trung bình của các nút đồng đẳng.
Những quy tắc này nhằm ngăn chặn việc thao túng quá mức dấu thời gian khối, bất kể là về phía quá khứ hay tương lai. Tuy nhiên, cuộc tấn công biến dạng thời gian chủ yếu liên quan đến việc giả mạo dấu thời gian trở về một thời điểm trong quá khứ xa hơn nhiều so với thời gian thực.
Lỗi tính toán trong thuật toán điều chỉnh độ khó
Chu kỳ điều chỉnh độ khó của Bitcoin là 2016 khối, khoảng hai tuần. Khi tính toán điều chỉnh độ khó, giao thức so sánh sự chênh lệch giữa dấu thời gian của khối đầu tiên và khối cuối cùng trong cửa sổ 2016 khối. Tuy nhiên, do một lỗi tính toán "thiếu một" , giao thức đã sử dụng 60 giây * 10 phút * 2016 = 1,209,600 giây làm thời gian mục tiêu, trong khi thực tế lẽ ra phải là 60 giây * 10 phút * 2015 = 1,209,000 giây.
Lỗi nhỏ này dẫn đến thời gian mục tiêu dài hơn 0,05% so với dự kiến, khiến thời gian tạo khối thực tế của Bitcoin là 10 phút và 0,3 giây, thay vì đúng 10 phút. Mặc dù lỗi này có vẻ không đáng kể, nhưng nó liên quan đến một vấn đề nghiêm trọng hơn.
Nguyên lý của cuộc tấn công méo thời gian
Cuộc tấn công thời gian uốn cong lợi dụng những thiếu sót trong thuật toán điều chỉnh độ khó. Trong cuộc tấn công này, giả sử việc khai thác hoàn toàn được tập trung, kẻ tấn công có thể thao túng thời gian đóng dấu khối. Quá trình tấn công như sau:
Hành động này khiến thời gian blockchain dần dần tụt lại so với thời gian thực, dẫn đến độ khó ngày càng tăng. Tuy nhiên, do dấu thời gian ở cuối chu kỳ đột ngột nhảy lên, việc tính toán độ khó sẽ bị lừa dối, từ đó giảm mạnh độ khó trong chu kỳ tiếp theo.
Tác động tiềm tàng của cuộc tấn công
Nếu được thực hiện thành công, cuộc tấn công xoắn thời gian có thể dẫn đến những hậu quả sau:
Tính khả thi của cuộc tấn công
Mặc dù về lý thuyết, cuộc tấn công này có tính hủy diệt, nhưng việc thực hiện thực tế phải đối mặt với nhiều thách thức:
Giải pháp
Để khắc phục lỗ hổng này, đã đưa ra một số giải pháp khả thi:
Hiện tại, đề xuất làm sạch đồng thuận lớn đã áp dụng phương án thứ ba, đặt giới hạn thời gian là 2 giờ. Sự điều chỉnh này không những có thể hiệu quả ngăn chặn các cuộc tấn công biến dạng thời gian, mà còn tối đa hóa việc giảm thiểu rủi ro phát sinh các khối không hợp lệ.
Thông qua việc thực hiện những cải tiến này, mạng Bitcoin sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công biến dạng thời gian tiềm ẩn tốt hơn, từ đó tăng cường tính bảo mật và ổn định của nó.