Investigadores exploran ataques de Eclipse en la cadena de bloques de Ethereum

Un ataque de eclipse es un ataque a nivel de red en una cadena de bloques, donde un atacante esencialmente toma el control de la red de igual a igual, oscureciendo la vista de un nodo de la cadena de bloques.

En un nuevo artículo titulado " Ataques de eclipse de bajo recurso en la red de igual a igual de Ethereum ", Sharon Goldberg, profesora asociada en la Universidad de Boston; Ethan Heilman, un Ph.D. candidato en la Universidad de Boston; y Yuval Marcus, un investigador de la Universidad de Pittsburgh, describen una forma de llevar a cabo un ataque de eclipse en la red Ethereum.

(Los investigadores revelaron sus ataques a Ethereum el 9 de enero de 2018, y los desarrolladores de Ethereum ya han publicado un parche, Geth v1.8.1 , para reparar la red).  

Goldberg explicó la investigación, cómo se compara con los ataques de eclipse de Bitcoin y por qué cree que el trabajo es importante.

Primero, enfatizó que trabajar con los desarrolladores de Ethereum para corregir la vulnerabilidad fue un proceso sin problemas. "Fue una divulgación muy funcional y fácil", dijo.

Martin Holst Swende, responsable de seguridad de Ethereum Foundation, la organización sin fines de lucro que supervisa el desarrollo de Ethereum , explicó que el reciente parche de Geth contiene varias modificaciones a la capa peer-to-peer y no afecta el consenso crítico del código. Los usuarios no deben preocuparse porque "un ataque de eclipse es un ataque dirigido contra una víctima específica", escribió, y agregó: "Sin embargo, recomendamos a todos los usuarios que actualicen a 1.8.1".

División de la red

Al igual que en Bitcoin, un nodo de la red Ethereum depende de las conexiones con sus pares para obtener una vista completa de la red. En un ataque de eclipse, un atacante toma el control de todas las conexiones que van hacia y desde el nodo de una víctima específica. De esta forma, un atacante evita que esa víctima obtenga información completa sobre otras partes de la red.

La gente a menudo piensa en un ataque de eclipse como una forma de cortar el poder minero de la red en torno al consenso, pero un ataque de eclipse es particularmente útil en un ataque de doble gasto. Un beneficiario puede enviar monedas en una transacción y usar el ataque del eclipse para evitar que el receptor sepa que esas mismas monedas se usaron en otra transacción en otra parte de la red.

Goldberg y Heilman, junto con otros dos investigadores, publicaron el primer artículo sobre ataques de eclipse en la red de Bitcoin hace tres años. Trabajando con un nuevo interno (Marcus), quisieron explorar el mismo tipo de ataques contra Ethereum. "Teníamos curiosidad de cómo se comparaba con Bitcoin", dijo Goldberg.

"Totalmente diferente"

Goldberg describió el lanzamiento de un ataque de eclipse en Ethereum como "totalmente diferente" al lanzamiento de uno en Bitcoin. Para llevar a cabo un ataque de eclipse en Bitcoin, un adversario necesita controlar una gran cantidad de direcciones IP (máquinas) para monopolizar las conexiones que van desde y hacia el nodo de la víctima. Esto lo convierte en un ataque muy costoso en Bitcoin.

Por el contrario, los investigadores pudieron lanzar ataques similares en Ethereum utilizando solo una o dos máquinas, lo que hace que los ataques de eclipse en Ethereum sean mucho más fuertes que los de Bitcoin. "Esa parte me sorprendió un poco", dijo.

Entonces, ¿qué tan grande es esto? "Es difícil saberlo", dijo Goldberg al explicar que lo que mantiene el listón alto en el lanzamiento de este tipo de ataque en Ethereum no es la dificultad del ataque sino la falta de entendimiento sobre cómo funciona la red entre pares Ethereum. . Como señaló Goldberg, la red de Ethereum es "en gran parte indocumentada".

Al igual que en el trabajo anterior de la red de Bitcoin, al trabajar en Ethereum, los investigadores tuvieron que aplicar ingeniería inversa al protocolo basado en el código y escribir sus propios analizadores a partir de paquetes, por lo que todo se hizo desde cero. "Es difícil hacer ese trabajo, y lleva un tiempo", dijo Goldberg.   

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Menos resistente

A primera vista, Ethereum parece ser más resistente a los ataques de eclipse. Mientras que los nodos de Bitcoin solo hacen ocho conexiones TCP salientes para formar la red de chismes que propaga las transacciones y los bloques, los nodos Ethereum generan 13. Y aunque la red entre pares de Ethereum usa un canal encriptado seguro, la red de Bitcoin no.

Pero resultó que Ethereum era más fácil de atacar, principalmente porque mientras Bitcoin depende de una red no estructurada donde los nodos forman conexiones aleatorias entre sí, Ethereum se basa en una red estructurada basada en un protocolo llamado Kademlia , que está diseñado para permitir que los nodos puedan conectarse a otros nodos de manera más eficiente.  

Los nodos en la red de igual a igual de Ethereum se identifican por su clave pública. Sorprendentemente, las versiones de Ethereum (antes de Geth v1.8.1) permitieron a un usuario ejecutar un número ilimitado de nodos, cada uno con una clave pública diferente, desde la misma máquina con la misma dirección IP.

Al usar un algoritmo de generación de claves, un atacante podría crear un número ilimitado de identificadores de nodo (identificadores en la red punto a punto) muy rápidamente. Peor aún, un atacante podría incluso crear ID de nodo de una manera que los hiciera más atractivos para la víctima que una ID de nodo aleatorio, básicamente atrayendo a la víctima hacia ellos.  

"Tu lo ves en mucho ataques de Kademlia", dijo Goldberg.

Más trabajo por delante

Goldberg dice que no está clara por qué Ethereum eligió una red Kademlia en primer lugar. Una red estructurada de igual a igual se usa generalmente para tomar algún contenido, como una película, dividirlo en partes y enviar esas piezas a diferentes pares y descargar piezas de cada par, de forma similar a como lo hace BitTorrent , un archivo de igual a igual de compartir protocolo, funcionaría.

Pero en Ethereum, el contenido es la cadena de bloques de Ethereum, y los nodos almacenan toda la cadena de bloques localmente. No hay ningún requisito para romper el blockchain y hacer que cada nodo almacene solo algunas partes del mismo . "Creo que fue una decisión de diseño interesante porque siempre pienso que una red no estructurada sería más segura para un sistema de cadena de bloques", dijo Goldberg.

Goldberg indicó que le gustaría ver a más investigadores profundizar en las entrañas de la cadena de bloques para comprender mejor cómo funcionan las partes "menos sexys".

"Construimos sistemas sofisticados sobre esta infraestructura y es importante que las personas se aseguren de que la infraestructura en sí sea segura", dijo.  

Investigadores como Goldberg, Heilman y Marcus juegan un papel importante en el ecosistema de Ethereum. Los investigadores presentaron sus hallazgos a través del programa de recompensas por errores de Ethereum , un programa que recompensa a las personas por presentar errores.

"Goldberg et. Alabama. han compartido el documento de manera responsable con nosotros antes del lanzamiento al público y gentilmente han sido de gran ayuda para evaluar los parches de Geth ", confirmó Holst Swende de la Fundación Ethereum.

Este artículo se publicó originalmente en bitcoinmagazine.com