CAL:Calibra首席研究员:LibraBFT算法尚存在安全与活性漏洞,Twins系统可尝试解决

写在前面:原文作者是LibraCalibra数字货币钱包项目的首席研究员DahliaMalkhi,在这篇文章中,她介绍了Calibra团队最新研发的Twins拜占庭容错系统检测方法,以用于检测LibraBFT算法的相关安全及活性漏洞。

以下是译文:

使用拜占庭容错算法设计分布式协议并非是一件易事。

BFT模型是一个分布式系统,其中故障节点可以任意的、完全无约束的方式运行。然而,当拜占庭节点的偏离行为不可检测时,它们很可能成功地破坏了BFT协议。也就是说,最强大的拜占庭攻击实际是来自内部:攻击者发送具有正确格式的消息,并且它们与其他节点的交互似乎也遵循了协议。

加密社交平台Calaxy完成2600万美元融资:6月7日消息,由NBA球星丁威迪创建的加密社交平台Calaxy宣布完成2600万美元融资,HBAR Foundation和Animoca Brands领投,Polygon参投。据悉,Calaxy将搭建一个基于区块链底层技术的用户向社交平台,粉丝可以通过视频消息、在线课程、视频通话和粉丝俱乐部订阅等方式与知名创作者建立联系,这些订阅可以使用Calaxy的原生Token CLXY进行购买。[2022/6/7 4:09:01]

实际上,在对BFT协议的几种已知攻击中中,拜占庭节点以简单的方式偏离了正确的行为:它们表现为模棱两可、省略消息,以及删除内部状态变量等。

Calibra的Twins解决方案

利用这种洞察力,Calibra开发了Twins,一种用于BFT测试的“重要”方法。

Twins系统地生成有趣的拜占庭行为,这些行为可以被有效地枚举和测试,它放弃了对协议的无趣偏离,例如发送格式错误的消息或发送不合理的消息,而诚实的接收者很容易拒绝这些消息。

独立故事片《Calladita》将通过NFT融资:2月27日消息,作家、导演Miguel Faus的首部故事片《Calladita》将于3月2日开启众筹活动,提供NFT作为奖励。与传统众筹不同,Faus表示,整个奖励系统是颠覆式的。支持者和创作者的利益更趋一致。

Faus解释说,在传统的众筹模式中,很大一部分资金用于生产实物产品的奖励,如DVD、海报或T恤衫。NFT不仅生产成本更低,而且是永久存在对,它一直存在于区块链上。而且大家永远不知道它在未来会有什么价值。奖励对NFT将包括原版《Calladita》短片的剧照和视频、受影片启发创造的艺术作品、以及以影片角色Ana为中心的四分钟短片,且只有一位支持者将获得这部短片——《八月天的安娜》,该短片对所有者可以将它提交给电影节。

据悉,《Calladita》讲述了一个年轻的哥伦比亚家庭佣工Ana在一个富裕家庭的西班牙度假屋的故事。由保拉格里马尔多(Paula Grimaldo)主演,与《The Newsroom》的艾米莉莫蒂默(Emily Mortimer)和两届戈雅奖得主安东尼奥德拉托雷(Antonio de la Torre)一起演出。《Thunder Road》和《The Beta Test》的导演Jim Cummings担任执行制片人。(Decrypt)[2022/2/28 10:19:22]

最重要的是,没必要去开发攻击逻辑来使用Twins测试。节点执行未经修改的正确代码来攻击系统。Twins测试人员只是通过部署攻击节点的两个实例,而不是一个实例来“错误配置”系统。两个实例使用相同的标识,因此,对于系统的其余部分节点而言,“孪生”节点显示为单个“行为不正常”的节点。

Calamari赢得Kusama第7个平行链插槽:9月15日消息,波卡隐私保护项目Manta Network先行网Calamari赢得Kusama第七次平行链插槽竞拍,KSM质押量接近22万(218247),共有16005名质押者,贡献人数在所有Kusama插槽竞拍项目中最多。

截至目前,赢得Kusama插槽的七个平行链分别是Karura、Moonriver、Shiden、Khala、Bifrost、KILT和Calamari。[2021/9/15 23:27:05]

关于有趣的拜占庭行为

为了演示如何覆盖有趣的拜占庭行为,让我们设计一个简单的服务:一个只有一个条目的键-值存储。我们希望键-值存储能够容忍n=3f+1台服务器中的f台拜占庭式服务器,这与解决共识所需的数量相同。

NFT初创公司Mythical Games筹集7500万美元:金色财经报道,Blankos Block Party开发商Mythical Games为其以NFT为中心的游戏和技术平台筹集了7500万美元。成长型股权公司WestCap领投了这轮融资,投资者和影响者Gary Vaynerchuk的Vayner Fund和01Advisors以及此前投资者Galaxy Digital、Alumni Ventures、Javelin Venture Partners和Stuck Capital参与了此轮融资。迄今为止,新一轮融资使Mythical的总投资达到1.2亿美元。[2021/6/10 23:26:03]

为了简化任务,我们将让客户端在请求更新存储值时签署更新。因此,拜占庭服务器将无法编造非法值,因为它无法伪造客户端的签名,但它可能会用过时的值响应查询,或者它根本不会响应。

存储协议:客户端更新存储值的协议有两个阶段:第一阶段,客户端为获取最新version在3f+1台服务器中查询2f+1台服务器。在第二阶段,客户端请求3f+1服务器中的2f+1台服务器,将存储值更新至versionv+1。

LocalBitcoins交易平台要求大量交易比特币的用户上传个人ID:据cointelegraph消息,今日有Reddit 用户表示,点对点(P2P)交易平台LocalBitcoins现在要求大量交易比特币的用户提供个人ID信息。Reddit用户的截图显示,LocalBitcoins表示该用户的交易量在过去的12个月中非常大,需要验证后才能继续交易。[2018/4/18]

让我们看一个例子。假设有四台服务器{A,B,C,D},其中C是拜占庭式的。第一个客户端连接到网络,向{A,B,C}查询当前version(为0)。客户端存储version=1的第一个值,并从{A,B,C}接收确认。第二个客户端查询{B,C,D}以获得当前version。我们说C是拜占庭式的,它可能说谎并返回version0,隐藏version1。这样就是没问题的,因为B服务器会返回version1。

查询协议:现在我们需要处理服务器的查询问题。问题是,当客户端查询服务器时,它可能会捕获未完成的更新。例如,假设到目前为止,version2只写到{A,C}。查询{A,C,D}的客户端将从C获得包含version2的响应。但是,如果客户端查询{B,C,D},由于C是拜占庭式的,并且它可能会隐藏version2,则仅返回version1。更糟糕的是,C可能会来回切换,使用version2来响应某些客户端,而对其他客户端则保持隐藏状态。

为了解决这个问题,我们将在查询协议中使用两个阶段:第一阶段,客户端为当前version查询2f+1台服务器,第二阶段将最高的version写回给2f+1台服务器。这样,假设客户端查询{A,C,D},并返回version2。那它就将version2写回给2f+1台服务器,比如{A,C,D},从而保证version2的更新已经完成。

注:由于解决键-值存储一直不是我们的重点,我们掩盖了上面的某些细节。另外,作为补充说明,在n=3f+1的情况下,解决键-值存储问题不需要客户端签名,请参阅此处的示例解决方案。

有趣场景的系统生成

注意我们在设计键-值存储时所做的一些事情:

我们创建了一些简单的场景,每个场景都有少量的服务器和少量的交换步骤;

在每个交换步骤中,我们选择f台服务器来进行排除:第一个客户端从阶段1和阶段2中排除{D},第二个客户端从阶段1中排除{A},依此类推;

我们允许拜占庭服务器C返回到旧状态并用旧值响应;

将上述内容放入一个结构化的场景中,我们通过拜占庭式服务器创建了以下一系列的交换,分区和“内部状态遗忘”:

Exchange1:client-1phase-1with{A,B,C};

Exchange2:client-1phase-2with{A,B,C};

Exchange3:client-2phase-1with{B,C,D};

Exchange4(partial):client-2phase-2with{A,C}(andcrash);

Exchange5:client-3with{B,C,D},Chasitsinternalstateerased.

Twins系统地生成类似上面的场景,并通过拜占庭节点的孪生实例模拟遗忘等行为。重要的是,对于相当小的场景,Twins可以有效地枚举上述场景,以暴露协议漏洞。

总结

使用拜占庭容错算法设计分布式协议并不容易。数十年来,研究人员一直在努力应对令人担忧的安全与活性漏洞,在某些情况下,这些漏洞需要花上数十年的时间才能够被人发现。

Twins是一种新的BFT测试方法,它覆盖了很多拜占庭式攻击,关于该方案的具体设计,读者可以看原论文。

Twins:White-GloveApproachforBFTTesting:https://arxiv.org/pdf/2004.10617.pdf

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