9 月 14 日,一款名为“EOSPlay”的 DApp 游戏遭遇了新型随机数攻击,一共损失了数万个 EOS。
或许很多人对「随机数攻击」这个词已经司空见惯了,因为在 DApp 遭遇黑客攻击的事件中,随机数攻击占了很大一部分,很多 DApp 的随机数被黑客破解了。
你或许会问,随机数不是随机的吗?随机意味着不可预测,为什么还会被黑客破解呢?
这还得从随机数说起。
随机数可以分为真随机数和伪随机数。真随机数需要同时满足随机性、不可预测性、不可重现性,而伪随机数只需要满足随机性,或者是随机性和不可预测性即可。
Terawulf已为其核动力比特币挖矿设施Nautilus提供50兆瓦的电力:4月21日消息,比特币矿业公司Terawulf宣布全面部署其在核动力Nautilus Cryptomine设施中50兆瓦(MW)的份额。据该公司称,该比特币挖矿设施由100%核电供电,每千瓦时(kWh)的固定电力成本为0.02美元。Terawulf可以选择再增加50兆瓦,并计划在“未来阶段”实施。此外,Terawulf计划在2023年第二季度达到5.5 EH/s的运营挖矿能力。此前3月初消息,TeraWulf的核动力比特币挖矿设施已开始运营。(Bitcoin.com)[2023/4/21 14:18:21]
真随机数只存在于物理世界中,一般需要通过物理手段(包括量子过程)获得,比如我们日常见到的抛硬币、掷骰子,生成的随机数就是真随机数。但是,抛硬币、掷骰子这种随机数生成方法的缺点非常明显,那就是耗时、耗力,而且也无法满足现代的计算机世界对随机数的需求。
Genesis将最大债权人Gemini设定为“第四类无担保债权人”:1月24日消息,根据加密借贷公司Genesis提交的破产重组计划,加密货币交易所Gemini虽然是其最大债权人,但却不是级别最高的债权人。据悉,Genesis公司在重组计划中将Gemini及其Earn客户设定为“第四类(Class IV)无担保债权人”,排在机构债权人、有担保的债权人、持有优先债权的债权人这三类债权人之后。
债权人等级对于确定每一类债权人可以通过破产程序最终收回多少资金至关重要,而Gemini及其Earn客户作为“第四类无担保债权人”,可能意味着即使法院支持Gemini并且判决该交易平台有资格获得索赔,他们也不得不要等待相当长一段时间才能得到索赔资金。(Axios)[2023/1/24 11:28:31]
因为效率的缘故,现代的计算机软件主要依赖伪随机数。最早的伪随机数生成器由 20 世纪最重要的数学家之一冯·诺依曼创造,通过一个确定的随机数种子,由确定的算法生成伪随机数序列。现在的主流计算机编程语言,默认的是将 1997 年发明的梅森旋转算法作为生成伪随机数的方法。
CoinShares首席战略官:高通胀等宏观环境可能会阻止新资本进入以太坊:金色财经报道,加密资产管理公司CoinShares的首席战略官Meltem Demirors在接受采访时表示,高通胀等宏观环境可能会阻止新资本进入以太坊,虽然在内部,加密社区和以太坊社区对 Merge 充满热情,因为这一事件将大大减少供应,同时可能推动需求。现实之一是在宏观方面,人们担心利率,担心宏观。有很多事情发生。我认为在这些变化的基本面和技术上,不会有很多新的资本进来购买以太坊。还有一些风险需要与市场一起发挥作用。所以在我看来,合并一直是买谣言卖新闻的情况。(finbold)[2022/8/23 12:43:28]
伪随机数最大的缺陷是,只要种子不变,生成的伪随机数序列也不会变。换句话说,只要你能拿到种子,你就可以破解随机数。
厦门航空将于6月28日通过数藏中国首发飞模数字藏品:6月25日消息,厦门航空将于6月28日以环保可持续为主题,联合数字藏品电商平台数藏中国,发行 ‘Fly for a Better World’系列数字藏品。作为中国民航业首发飞机模型数字藏品的航空公司,厦航提取了海洋、森林、冰川、水资源、鱼类资源等元素发布5款概念版飞机三维模型,表达了“飞向更可持续的未来”。
与厦航倡导的“碳减排”相贯穿,在让旅客感受到空中文化的同时,将文创的实物体验转化为数字体验。[2022/6/25 1:30:52]
计算机生成伪随机数的过程,或多或少与这台计算机的物理状态或运算状态有关。也就是说,同一套随机数算法,不同的计算机,或是同一台计算机在不同的时刻,生成的随机数是不一样的。
然而,这种传统的计算机伪随机数生成方法虽然足够安全,却并不适用于区块链。区块链是一个分布式的系统,同一个 DApp 在不同的节点上运行,采用的随机数必须要一致,这样才能让各个节点进行验证。所以,DApp 的随机数来源,不能是运行这个 DApp 的计算机自动生成的,因为这样的话,不同的节点计算机运行的结果就不一样了。
那么,区块链上的 DApp 随机数从哪里来呢?主要有以下三种方法:
第一种方法是通过可信第三方提供随机数。比如说专门提供随机数的网站 random.org,我们可以通过独立于区块链之外的 Oraclize 预言机为以太坊区块链上的 DApp 获取随机数。当然,这种依赖可信第三方的方法有违区块链去中心化的精神。
第二种方法是不同的参与者一起合作生成随机数。比如以太坊区块链上的 RANDAO,任何人都可以提交一个数字,RANDAO 将所有提交的数字集合作为种子,生成随机数,其他 DApp 可以付费调取 RANDAO 生成的随机数,这些费用会奖励给那些提交了数字的用户。因为以太坊的去中心化,你不知道别人提交了什么数字,所以要破解 RANDAO 的随机数种子难度很大。
第三种方法是采集区块链上的信息作为种子。这也是目前大部分 DApp 所采用的随机数生成方法,缺陷是随机数的种子“几乎是”透明的。以本文开头提到的 EOSPlay 为例子,这款游戏的随机数采用的是未来某个区块的 ID(哈希值)作为随机数的种子。
那么,黑客是如何实现攻击的呢?根据区块链安全公司慢雾科技的分析,可能使用了以下的方法:
1、黑客为自己和项目方租用了大量的 CPU;2、黑客发起大量的延迟交易;3、由于以上两点原因,导致 CPU 价格被拉高,从而导致其它用户 CPU 不足;4、因为 CPU 不足的原因,其他用户难以发送交易,黑客得以使用自己的交易占满区块;5、根据提前构造的交易内容,黑客可以成功预测出区块哈希。
也就是说,虽然哈希算法不可逆,但是黑客可以通过控制输入实现输出的控制:控制区块内的交易内容,从而控制区块信息,进而控制区块哈希值,最终达到预测开奖结果的目的。
最后,我们总结一下:
随机数可以分为真随机数和伪随机数,真随机数只存在于物理世界中,一般需要通过物理手段获取。为了效率,计算机主要采用伪随机数,然而由于区块链的分布式特性,足够安全的传统计算机伪随机数生成方法并不适用。大部分 DApp 采用的是收集区块链上的信息作为伪随机数的种子,而要想设计足够安全的伪随机数,难度非常大,这就是为什么很多 DApp 经常遭受随机数攻击的原因。
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