خطرات و ریسک های زیادی امنیت بلاکچین را تهدید نمی کنند، اما یکی از مواردی که تا حدی رایج نیز هست و ممکن است برای بلاکچین خطرساز شود، حمله سازماندهی مجدد بلاکچین است. البته باید بگوییم این حمله با حمله های عادی که در ذهن شما وجود دارد کمی فرق دارد ولی در مجموع به این معنی است که یک عنصر مخرب در بلاکچین فرصت توسعه بیابد و ماینرها و گره های برای مقابله با آن تلاش کنند. به طور کلی با وجود آن که اکثر مردم نیازی به درک جزئیات فنی کامل از نحوه وقوع چنین حملاتی در شبکه های بلاکچین ندارند، مهم است که بدانیم این حملات چرا رخ می دهند و چگونه حل می شوند. پس در ادامه مقاله با ما همراه باشید تا به بررسی این موضوع بپردازیم.
سازماندهی بلاکچین چیست؟
سازماندهی مجدد بلاکچین یا Chain Reorganization، که به اختصار reorg نامیده می شود، زمانی اتفاق می افتد که یک بلوک از بلاکچین حذف شود تا فضایی برای شکل گیری یک زنجیره طولانی تر ایجاد کند. در واقع اگرچه بلاکچین فضایی با پتانسیل های بالا و پیشرفته است اما همچنان ممکن است موانع و نقایصی برای آن وجود داشته باشد. برای مثال، از رایج ترین نمونه های این نقایص می توان به تضاد بلاکچین اشاره کرد که مربوط به زمانی است که دو بلوک به طور همزمان منتشر می شوند و یک انشعاب یا شاخه در بلاکچین رخ می دهد.
بر اساس قانون، برای حل چنین مشکلی ماینرها باید طولانی ترین زنجیره (LRC) را معتبر بشناسند و سایر زنجیره ها حذف شوند. این یعنی هر گره باید طولانی ترین زنجیره ای که از آن آگاه است را انتخاب کند و آن را گسترش دهد تا تراکنش هایی که به سمت شاخه اشتباه فرستاده شده اند دوباره و در بلوک جدیدی بازسازی شود. این قانون کمک می کند که تایید تعداد کمی از تراکنش ها که به شاخه اشتباه رفته اند به تأخیر بیافتند و این امر در نهایت منجر به سازماندهی مجدد بلاکچین خواهد شد.
در اغلب موارد، سازمان دهی مجدد در شبکه های شلوغ مانند اتریوم و بیت کوین و جایی که گره ها می توانند همزمان و در یک مکان یک بلوک جدید تولید کنند، اتفاق می افتد. در صورت بروز نقص در فرآیند، زمانی که گره ها کپی های خود را آپدیت می کنند، گره ای که زنجیره کوتاه تر را تولید کرده آن را دوباره سازماندهی خواهد کرد. در واقع این بازآرایی مجدد زنجیر در اصل تضمین کننده این است که تمام اپراتورهای گره یک نسخه اطلاعات توزیع شده دارند.
سازماندهی مجدد زنجیره چگونه کار می کند؟
حمله سازماندهی مجدد بلاکچین به یک تقسیم زنجیره ای اشاره دارد که در آن گره ها بلوک هایی را از یک زنجیره جدید دریافت می کنند در حالی که زنجیره قدیمی به وجود خود ادامه می دهد. در 25 می، زنجیره Ethereum Beacon دچار یک سازماندهی مجدد هفت بلوکی شد و در معرض خطر امنیتی سطح بالایی به نام سازمان زنجیره قرار گرفت. اعتبار سنجی ها در Eth2 (اکنون ارتقاء لایه توافقی) Beacon Chain پس از به روزرسانی مشتری که مشتریان خاصی را افزایش داد، همگام نشد. با این حال، در طول این فرآیند، اعتبارسنجی ها در شبکه بلاکچین گیج شده بودند و مشتریان خود را به روز نکردند.
سازماندهی مجدد هفت بلوکی به این معنی است که قبل از اینکه شبکه بفهمد که زنجیره متعارف نیست، هفت بلوک تراکنش به فورک حذف شده اضافه شد. بنابراین، سازماندهی مجدد بلاکچین در صورتی اتفاق می افتد که برخی از اپراتورهای گره سریعتر از دیگران باشند. در طول این سناریو، گره های سریع تر نمی توانند درباره اینکه کدام بلوک باید ابتدا پردازش شود، به توافق برسند و به اضافه کردن بلوک ها به بلاکچین خود ادامه می دهند و با ایجاد بلوک بعدی، زنجیره کوتاه تر را ترک می کنند.
به عنوان مثال، ماینرهای X و Y ممکن است هر دو یک بلوک معتبر را به طور همزمان پیدا کنند، اما به دلیل نحوه پخش بلاک ها در یک شبکه همتا به همتا، بخشی از شبکه ابتدا بلوک X و سپس بلوک Y را می بیند. اگر دو بلوک دارای سختی مساوی باشند، یک تساوی وجود خواهد داشت و به مشتریان این امکان داده می شود که به صورت تصادفی انتخاب کنند یا بلوک قبلاً دیده شده را انتخاب کنند. وقتی سومین ماینر، Z، بلوکی را در بالای بلوک X یا Y ایجاد می کند، معمولاً کراوات شکسته می شود و بلوک دیگر فراموش می شود که منجر به سازماندهی مجدد بلاک چین می شود. در مورد سازماندهی مجدد زنجیره Beacon اتریوم، گره های به روز حدود 12 ثانیه سریعتر از اعتبار سنجی هایی بودند که مشتریان خود را در بلوک 3,887,074 به روز نکرده بودند. سازمان دهی مجدد زنجیره اتریوم زمانی اتفاق می افتد که مشتریان به روزرسانی شده بلوک بعدی را قبل از بقیه اعتباردهنده ها ارسال کنند. این باعث سردرگمی اعتبارنویسان در مورد اینکه چه کسی باید بلوک اولیه را ارسال کند، ایجاد کرد.
پرستون ون لون، توسعه دهنده اصلی اتریوم، اظهار داشت که سازماندهی مجدد بلاکچین اتریوم به دلیل استقرار تصمیم فورک Proposer Boost است که هنوز به طور کامل در شبکه منتشر نشده است. علاوه بر این، این سازماندهی مجدد یک تقسیم بندی غیر پیش پا افتاده از نرم افزار مشتری به روز شده در مقابل قدیمی است، نه نشانه ای از انتخاب بد فورک.
بلاکچین ها چگونه به هم متصل می شوند؟
زمانی که اولین بلوک یک زنجیره تشکیل می شود، یک nonce هش رمزنگاری را تولید می کند. تا زمانی که استخراج نشده باشد، داده های موجود در بلوک به عنوان امضا شده و به طور برگشت ناپذیر به nonce و هش مرتبط می شوند. یک هدر و چندین تراکنش در هر بلوک گنجانده شده است. سپس، یک خروجی هش با طول ثابت از تراکنش های یک بلوک تولید می شود و به هدر بلوک اضافه می شود. پس از تولید اولین بلوک معتبر، هر بلوک معتبر بعدی باید خروجی هش هدر بلوک قبلی یا قدیمی را داشته باشد. هر بلوک معتبر با هش هدر بلوک قبلی که در هر بلوک موجود است به بلوک های قبل از خود پیوند داده می شود. در نتیجه، زنجیره ای از بلوک ها (زنجیره داده) که به آن زنجیره بلوک می گویند، با اتصال هر بلوک به پیشینیان خود شکل می گیرد.
تأثیر سازماندهی مجدد زنجیره ای چیست؟
سازمان دهی مجدد زنجیره هزینه های گره را افزایش می دهد، تجربه کاربر را کاهش می دهد و آسیب پذیری تراکنش های مالی غیرمتمرکز (DeFi) و حملات 51 درصدی را افزایش می دهد. با توجه به نیاز به انتقال به فورک جدید، به روزرسانی های حالت گاهی اوقات هزینه های حافظه و دیسک را در زمان وقوع مجدد ایجاد می کنند. در نتیجه، از آنجایی که امکان ثبت مجدد وجود دارد، کاربران باید قبل از اینکه بتوانند با اطمینان تراکنشی را که شامل آنها می شود به عنوان تایید شده رفتار کنند، باید مدت بیشتری منتظر بمانند. در نتیجه، برای مثال، مشاغلی مانند صرافی ها ممکن است قبل از پذیرش سپرده، مدت بیشتری منتظر بمانند.
سازماندهی مجدد زنجیره خطر شکست تراکنش های DeFi را به دلیل خطای انسانی افزایش می دهد که منجر به بازده معاملاتی کمتر از حد انتظار می شود. Reorg همچنین آسیب پذیری حملات 51% را افزایش می دهد، به این معنی که مهاجمان دیگر مجبور نیستند همه ماینرهای صادق را شکست دهند. در عوض، آنها باید درصد استخراج کنندگان صادقی را که دوباره سازماندهی نشده اند شکست دهند. اگر سازماندهی مجدد مکررا انجام شود، کار مهاجم بسیار آسان تر می شود.
پیامدهای سازماندهی مجدد بلاکچین
سازماندهی مجدد اگرچه با هدف بازگرداندن زنجیره به حالت اصلی انجام می شود اما پیامدهایی را برای بلاکچین به دنبال دارد که برخی از آن ها حتی می توانند خطرناک باشند. در مجموع چهار پیامد ممکن است در حین سازماندهی مجدد رخ دهد:
- افزایش هزینه های نودها:Reorgs می تواند تعداد گره های درون بلاکچین را در طول زمان افزایش دهد که ممکن است باعث کاهش کیفیت تجربه کاربری شود. علاوه بر این، انتقال تراکنش به یک فورک یا شاخه جدید به روزرسانی ها هزینه های بیشتری را برای حافظه و دیسک خواهند داشت.
- تاخیر در تایید تراکنش و تجربه کاربری ضعیف تر:همراه با افزایش هزینه های گره، سازماندهی مجدد احتمال تاخیر در تایید تراکنش را نیز افزایش می دهد. این امر در واقع یک مشکل مهم برای صرافی ها به شمار می رود زیرا آن ها یا باید ه تایید به موقع تراکنش توسط بلاکچین تکیه کنند و یا عواقب جدی تری را برای تاخیر در برداشت وجوه متحمل شوند.
- عدم قطعیت:سازماندهی مجدد بلاکچین می شود تا کاربران دیگر تضمین قطعی برای انجام سریع و به موقع تراکنش های خود نداشته باشند. بدون زمینه کافی، تراکنش های DeFi نتایج بسیار بدتری خواهند داشت و همچنین ممکن است منجر به استخراج مضر MEV شود.
- آسیب پذیری در برابر حملات:اگر سازماندهی مجدد در بلاکچین رایج شود، مهاجمان فقط باید بخشی از ماینرهای تاییدکننده و نه همه آن ها را (به دلیل قانون طولانی ترین زنجیره) شکست دهند. بنابراین هر چه تعداد reorg افزایش یابد، مهاجمان کار آسان تری برای حمله به شبکه خواهند داشت.
خلاصه مطلب در مورد سازماندهی مجدد بلاکچین
سازماندهی مجدد بلاکچین به فرآیندی گفته می شود که از ایجاد فورک در اثر استخراج یک بلاک توسط دو ماینر به صورت همزمان جلوگیری می کند. در این حالت زنجیره بلندتر به عنوان معیار استخراج در نظر گرفته می شود و زنجیره کوتاه تر حذف می شود. سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین باعث حفظ یکپارچگی شبکه می شود اما هزینه های فنی، عملیاتی و امنیتی زیادی دارد. بلاکچین هایی که از الگوریتم PoS استفاده می کنند، ضعف بیشتری در مقابل این مشکل خواهند داشت.
آشنایی با اسپرد در بازار رمزارزها
