Lohkoketjujen Verkon Turvallisuus ja Hyökkäykset

Vahvoista suojausominaisuuksistaan, hajautuksestaan ja muuttumattomuudestaan huolimatta lohkoketjuverkot ovat edelleen alttiita useille mahdollisille hyökkäyksille. Seuraavassa osiossa tarkastellaan keskeisiä verkon tietoturvahaasteita ja yleisiä hyökkäysvektoreita sekä strategioita näiden riskien lieventämiseksi.

51 %:n hyökkäykset

51 %:n hyökkäyksessä hyökkääjä saa hallintaansa yli puolet lohkoketjuverkon louhintatehosta tai panostusvoimasta. Tämä enemmistön hallinta mahdollistaa kolikoiden kaksoiskäytön, uusien tapahtumien vahvistamisen estämisen sekä muiden louhijoiden tai validoijien sulkemisen verkosta. Tällaiset hyökkäykset eivät kuitenkaan ole merkittävä huolenaihe suurille lohkoketjuille, kuten Bitcoinille ja Ethereumille, mutta ne ovat mahdollisempia pienemmissä, vähemmän hajautetuissa verkoissa, mikä korostaa laajan verkko-osallistumisen ja hajautuksen merkitystä.

Lohkoketjuissa, joissa käytetään proof of stake (PoS) -menetelmää, kuten Ethereumissa, hyökkääjän tulisi omistaa yli 50 % kaikesta verkon kryptovaluutasta.

Jotta lohkoketjut voisivat minimoida 51 %:n hyökkäysten riskin, tulisi toteuttaa seuraavat toimenpiteet:

• Verkkoon osallistumisen lisääminen;
• Kehittyneempien konsensusmekanismien käyttöönotto;
• Epätavallisten laskentatehokeskittymien seuranta.

Sybil-hyökkäykset

Sybil-hyökkäys tarkoittaa tilannetta, jossa hyökkääjä luo useita vääriä identiteettejä saadakseen suhteettoman suuren vaikutusvallan verkossa. Tämä voi häiritä verkon toimintaa tai vääristää konsensusprosessia.

Sybil-hyökkäyksen toteuttamiseksi hyökkääjä ottaa ensin haltuunsa useita solmuja verkossa. Tämä tapahtuu usein luomalla suuri määrä vääriä solmuja tai kaappaamalla olemassa olevia. Kun hyökkääjä hallitsee näitä solmuja, hän voi siepata, tarkkailla tai manipuloida näiden solmujen kautta kulkevaa tietoa. Tämä voi sisältää herkän tiedon keräämistä käyttäjistä, kuten heidän IP-osoitteistaan, tapahtumatiedoistaan tai verkkoaktiivisuudestaan.

Alla on esimerkki Sybil-hyökkäyksestä:

Mahdollinen ratkaisu Sybil-hyökkäyksen riskien minimoimiseksi on tehokkaiden henkilöllisyyden varmistusmekanismien, kuten Proof of Work tai Proof of Stake, käyttöönotto, mikä tekee useiden harhaanjohtavien identiteettien luomisesta kallista tai vaikeaa.

Eclipse-hyökkäykset

Eclipse-hyökkäykset muodostavat merkittävän tietoturvauhan hajautetuissa lohkoketjuverkoissa, hyödyntäen verkon rakenteellisia rajoitteita yksittäisten solmujen eristämiseksi ja manipuloinniksi.

Eclipse-hyökkäyksen toteutusprosessi sisältää haitallisen toimijan, joka kohdistaa hyökkäyksen tiettyyn solmuun – esimerkiksi louhijaan, vaikutusvaltaiseen solmuun tai sellaiseen, joka liittyy tiettyyn organisaatioon tai käyttäjään – tavoitteenaan eristää se muusta verkosta. Hyökkääjä rakentaa bottiverkon, eli kokoelman omassa hallinnassaan olevia solmuja, jotka on sijoitettu siten, että ne voivat siepata ja hallita kaikkia kohdesolmun sisään- ja ulostulevia yhteyksiä. Hallitsemalla näitä yhteyksiä hyökkääjä saa täyden kontrollin solmun vastaanottamaan ja lähettämään tietoon.

Seuraava kuva havainnollistaa, miten tämä tapahtuu:

Tämän hyökkäyksen seurauksena bottiverkko voi syöttää väärää tietoa eristetylle solmulle, hämärtäen sen näkymää laillisista transaktioista tai lohkoista ja mahdollisesti johtaen petollisiin toimiin, kuten kaksoiskäyttöön.

Uusien yhteyksien satunnainen valinta sen sijaan, että käytettäisiin toistuvasti samoja solmuja, voi minimoida tämän hyökkäyksen riskin.

DDoS-hyökkäykset

Hajautetut palvelunestohyökkäykset (DDoS) kohdistuvat lohkoketjuverkkoon tai sen solmuihin tulvimalla ne valtavalla määrällä liikennettä, tavoitteena lamauttaa verkko ja estää laillisten tapahtumien käsittely.

Seuraavia toimenpiteitä voidaan käyttää varotoimina:

• Nopeusrajoitusten käyttöönotto, DDoS-suojauspalveluiden hyödyntäminen;
• Solmujen jakautumisen monipuolistaminen;
• Anti-DDoS-laitteistojen tai ohjelmistoratkaisujen käyttö pyyntöjen tulvan absorboimiseksi tai ohjaamiseksi.