Position Paper: Denial-of-Service Against Multi-Round Transaction Simulation
تقدم هذه الورقة هجمات حجب الخدمة مراوغة ومنخفضة التكلفة تستغل محاكة المعاملات متعددة الجولات والارتباطات بين المعاملات لتعطيل خدمات تجميع الحزم في إيثيريوم مثل Flashbots، مما يقلل بشكل كبير من إيرادات البناة ويبطئ إنتاج الكتل، مع اقتراح استراتيجيات للتخفيف من حدتها.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل شبكة إيثيريوم (Ethereum) كأنها دار مزادات ضخمة وعالية المخاطر، حيث يحاول الناس باستمرار بيع وشراء عناصر رقمية.
في دار المزادات هذه، يوجد عمال متخصصون يُطلق عليهم اسم بُناة الكتل (Block Builders). مهمتهم هي جمع جميع العروض المعلقة (المعاملات) من الحشد، وتنظيمها في حزمة مرتبة (كتلة)، ثم تسليم تلك الحزمة إلى المزاد (المدقق/Validator) ليتم تسجيلها رسميًا.
ولتحقيق أكبر قدر من الربح، يستخدم هؤلاء البناة نظامًا ذكيًا يُسمى حزم فلاش بوتس (Flashbots Bundles). فبدلاً من مجرد التقاط العروض بشكل عشوائي، يقومون بإجراء بروفة متعددة الجولات.
- الجولة الأولى: يجربون ترتيبًا مختلفًا لبعض العروض لمعرفة أي منها يحقق أكبر ربح.
- الجولة الثانية: يعدلون الترتيب مرة أخرى.
- الجولة الثالثة: يجربون مرة أخرى.
- الجولة النهائية: بمجرد العثور على الترتيب المثالي، يقومون بتثبيته وإرساله إلى المزاد.
خلال جولات البروفة هذه، يقوم البناء فعليًا بـ "التظاهر" بتنفيذ المعاملات ليرى ما سيحدث. إذا فشل عرض ما أثناء البروفة، فإنهم يستبعدونه قبل العرض النهائي.
المشكلة: هجوم "الشبح" (The Ghost Attack)
اكتشف الباحثون في هذه الورقة طريقة لاختراق نظام البروفة هذا. لقد وجدوا طريقة تجعل البناة يهدرون كل وقتهم وطاقتهم خلال الجولة الحقيقية والنهائية، دون أن يدرك البناء حتى أنه يتعرض للهجوم إلا بعد فوات الأوان.
إليك كيف فعلوا ذلك، باستخدام تشبيه بسيط:
التشبيه: "باب الفخ" في مسرحية
تخيل أن باني الكتلة هو مخرج مسرحي يتدرب على مسرحية مع طاقم من الممثلين (المعاملات).
- الطريقة القديمة (الهجمات السابقة):
قبل هذه الورقة، حاول الهكرز تخريب المسرحية بجعل أحد الممثلين يصرخ بصوت عالٍ أو يركض بجنون أثناء البروفة.
- لماذا فشلت: المخرج (الباني) ذكي. إذا صرخ ممثل ما أثناء البروفة، يكتفي المخرج بالقول: "حسنًا، هذا مشهد سيء"، ويطرد ذلك الممثل من البروفة. تستمر المسرحية بسلاسة، ويتم طرد الهكر.
- الطريقة الجديدة (هجوم هذه الورقة):
ابتكر الباحثون استراتيجية "حصان طروادة". لقد أنشأوا تسلسلًا من الممثلين (المعاملات) يعملون معًا مثل آلة "روب غولدبيرغ" (Rube Goldberg machine).
- الممثلون من 1 إلى N-1: يدخل هؤلاء الممثلون إلى المسرح ولا يفعلون شيئًا سوى تجهيز فخ مخفي. يهمسون لبعضهم البعض: "حسنًا، المسرح جاهز". يراقبهم المخرج، ويرى أن سلوكهم مثالي، فيسمح لهم بالبقاء.
- الفخ: هؤلاء الممثلون قد جهزوا شرطًا سريًا. إنهم ينتظرون إشارة محددة لا تحدث إلا في الجولة النهائية.
- الممثل الأخير: عندما يقول المخرج أخيرًا: "حسنًا، هذا هو العرض الحقيقي، لنبدأ!" (الجولة النهائية)، يتم تفعيل الإشارة السرية. فجأة، يبدأ الممثلون من 1 إلى N-1 جميعًا بالصراخ، والجري، وإحداث فوضى عارمة في نفس اللحظة تمامًا.
لماذا هذا خطير؟
- المراوغة: نظرًا لأن الممثلين تصرفوا بشكل مثالي خلال البروفات (الجولات من 1 إلى N-1)، لم يطردهم المخرج أبدًا. لقد سُمح لهم بالدخول إلى العرض الحقيقي النهائي.
- الاعتماد المتبادل: الفوضى لا تحدث إلا لأن الممثلين كانوا يتواصلون مع بعضهم البعض ويتشاركون حالة سرية. حاول الهكرز السابقون استخدام ممثلين "منفردين" يتصرفون بمفردهم، وهو ما لم ينجح. هؤلاء الهكرز الجدد استخدموا نهج "الفريق".
- النتيجة: المخرج الآن عالق في التعامل مع فوضى عارمة في منتصف العرض الحقيقي. يتباطأ العرض بشكل كبير، ويخسر المخرج المال، ولا يستطيع الممثلون الآخرون (المستخدمون العاديون) قول أدوارهم.
الخلاصة
توضح الورقة أنه من خلال استخدام فريق من المعاملات المنسقة التي تخفي نيتها الخبيثة حتى اللحظة الأخيرة، يمكن للمهاجمين تعطيل النظام الذي يبني الكتل.
- التكلفة: من الرخيص جدًا للمهاجم إعداد هذا الهجوم.
- المخاطرة: الهجوم "خالٍ من المخاطر" لأنه لا يخسر المهاجمون أي أموال إذا فشل الهجوم؛ فهم يبدون كمستخدمين عاديين تمامًا حتى ينصب الفخ.
- الأثر: يؤدي هذا إلى إبطاء نظام البلوكشين بأكل، ويضر بالأشخاص الذين يديرون دار المزادات.
يخلص المؤلفون إلى أنه بينما يمكننا محاولة بناء "حراس أمن" أفضل (تدابير وقائية) للإمساك بهذه الفرق، فإن التصميم الأساسي لتشغيل جولات بروفة متعددة يجعل من الصعب جدًا إيقاف هذا النوع المحدد من الخداع. إنه نوع جديد من الثغرات لم يره أحد من قبل لأن الجميع كان يبحث عن "الذئاب المنفردة"، وليس عن "الفرق المنسقة".
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.