Как защитить блокчейн: проблемы и решения
Безопасность блокчейна основана на криптографии и математических моделях принятия решений. Его главные преимущества включают принцип неизменности и консенсуса. В большинстве криптовалютных систем блокчейн предотвращает дублирование или уничтожение цифровых денег. Впрочем, криптовалюта — не единственное применение блокчейна. Технология используется для хранения самых разных данных.
Безопасность блокчейна — довольно сложная тема. Важно понимать основные концепции и механизмы, обеспечивающие надежную защиту этих систем. Повысить безопасность и поддерживать ее на высоком уровне помогут различные действия, о которых речь пойдет ниже.
Начиная с первых предтеч 90-х и с момента появления в 2008 году блокчейн существенно изменился. В 2021 году интерес к блокчейну существенно вырос. Технологию начали использовать многие государственные институты в разных странах. Идея децентрализованной финансовой системы находит все больше поддержки. Распределенные реестры и криптовалютная экономика лежат в основе развития нового поколения Интернета.
Развитие технологии блокчейн и рост интереса к ней привели к возникновению новых проблем с безопасностью. В 2022 году сумма убытков из-за атак на блокчейны превысила $9 млрд. За год зарегистрировано больше всего атак за все время существования блокчейна.
Несмотря на высокий уровень защиты от традиционных хакерских атак, блокчейн имеет ряд уязвимостей, которыми пользуются злоумышленники. Помимо распространенного фишинга, блокчейн подвергается специфическим угрозам, характерным только для этой технологии: атаки 51%, попытки взлома, хищение закрытых ключей, атаки Race и Финни.
Блокчейн использует принцип децентрализации, поэтому в нем нет единого человека, отвечающего за безопасность. В мире распределенного учета и децентрализованных приложений она лежит в зоне ответственности каждого пользователя. Организации и предприятия, использующие блокчейн, должны продумывать стратегию безопасности, чтобы противостоять атакам.
Мишенями злоумышленников могут стать разные системы блокчейна, используемые для взаимодействия с приложениями, криптоактивами или управления идентификацией. Для несанкционированного входа в корпоративные сети и кражи закрытых ключей часто применяется старый, но эффективный метод — фишинг.
Противостоять ему достаточно просто, однако для этого предприятиям важно проводить обучение сотрудников и внедрять культуру цифровой безопасности. Использование надежной электронной почты, безопасная аутентификация, регулярное обновление систем безопасности — это базовые шаги, необходимые для безопасности блокчейна.
Такие методы применимы к любым блокчейнам:
- использование двухфакторной аутентификации;
- белый список доверенных отправителей и получателей;
- надежное хранение закрытых ключей;
- установка обновлений безопасности и исправлений;
- использование аппаратного кошелька (холодного хранилища);
- использование VPN.
Для повышения уровня безопасности конкретного блокчейна применяются более специфичные шаги.
Смягчение последствий и передовые методы безопасности для конкретных блокчейнов
При разработке стратегии безопасности учитывают особенности архитектуры блокчейна. Понимание уязвимостей, которыми пользуются злоумышленники, поможет лучше оценить уязвимости и подобрать решение для их устранения. Следующие меры помогут защититься от атак, а в худшем случае — смягчить их последствия.
1. Управление, специфичное для блокчейна
Блокчейн — это сочетание распределенного реестра и блочной структуры данных, основанное на криптографической связанности. Это позволяет поддерживать целостность и доступность информации. Однако публичная блокчейн-сеть имеет проблему с конфиденциальностью. Для ее решения появилась модель приватного блокчейна.
Приватный (частный) блокчейн имеет другую архитектуру. Здесь используется модель доступа к сети, в которой только строго определенные участники могут вносить изменения в реестр. В сети есть оператор, поэтому она остается распределенной, но уже не может считаться децентрализованной. За счет этого повышается конфиденциальность записей, ведь доступ предоставляется согласно политикам безопасности.
Существуют также гибридные блокчейны, в которых записи из приватной сети дублируются в публичном блокчейне.
2. Безопасность данных в сети и вне сети
Минимизация данных является распространенной практикой для определения того, какие данные хранятся в цепочке. В дополнение к ней следует применять дополнительные меры безопасности к другим объектам:
- криптографическим алгоритмам;
- ключам;
- алгоритмам консенсуса;
- смарт-контрактам;
- нодам сети.
Все эти элементы могут стать целью атак.
3. Безопасность сети блокчейн
Блокчейн использует сетевые соединения для взаимодействия с внешними сетями. Технология неразрывно связана с IT-инфраструктурой, базами данных, серверами. Каждый из этих элементов имеет уязвимости, поэтому блокчейн подвержен потенциальным неспецифическим угрозам. Стратегия безопасности должна включать проверку узлов и протоколов, поставщиков услуг.
4. Безопасность приложений блокчейна
Доступ к данным часто реализовывается посредством приложений. Они также представляют собой слабое место и могут стать целью атаки. Тщательная идентификация пользователей поможет защитить приложения. В приватных блокчейнах могут быть реализованы разные уровни доступа, «белые» списки пользователей.
5. Безопасность смарт-контрактов
Смарт-контракты расширяют возможности блокчейна, но также создают новые векторы атак. Смарт-контракт подписывают методами, аналогичными подписи транзакций и размещают в определенном блоке цепочки данных. В публичной сети доступ к смарт-контракту может получить любой пользователь, знающий его адрес. Уязвимости могут быть разными:
- ошибки в коде;
- неправильная логика контракта;
- специфичное блокчейн-окружение, в котором исполняется контракт.
Принцип неизменности часто мешает быстро исправить ошибки, ведь контракт уже размещен в блокчейн-сети. Аудит смарт-контрактов помогает повысить безопасность.
6. Совместимость
С ростом блокчейна расширяется его инфраструктура. Контролировать взаимодействие интерфейсов и систем становится сложнее, из-за чего могут возникать проблемы совместимости. В результате в разных частях системы возникают ошибки безопасности, которые могут привести к несанкционированным транзакциям и манипулированию данными.
7. Использование технологий повышения конфиденциальности
Сегодня появляется все больше методов повышения конфиденциальности и одновременного сохранения привлекательности блокчейна для бизнеса. Один из таких методов — Panther Protocol. Это сквозной протокол конфиденциальности, соединяющий блокчейны. Он позволяет восстановить конфиденциальность в Web3 и DeFi. Протокол использует выборочное раскрытие частной информации и доказательства с нулевым разглашением.
Другие методы повышения безопасности включают дифференциальную конфиденциальность, самостоятельные протоколы идентификации и использование синтетических данных для моделирования.
8. Использование доверенных аудиторов и третьих лиц
Тщательный аудит — эффективный способ найти уязвимости в блокчейне и смарт-контрактах. Проводить такой аудит должны компетентные организации с высоким уровнем доверия от клиентов. H-X Technologies проводит аудит на соответствие требованиям безопасности, аудит смарт-контрактов и исходного кода.
Заключение
Благодаря распределенности и децентрализации блокчейн имеет массу преимуществ для бизнеса. Однако эти же принципы оставляют достаточно много уязвимостей, которыми часто пользуются злоумышленники. Бороться с атаками поможет продуманная стратегия безопасности и регулярные аудиты.