IC3研究人員：閃電網絡等HTLC系統易遭受攻擊，解決方案是加入MAD機制_TLC

寫在前面：據IC3加密貨幣及合約研究組織的IttayEyal等人發現，理論上所有依賴HTLC的系統都存在安全漏洞，這些系統的安全性需要依賴于礦工良好的意愿，為了解決這個問題，他們根據相互保證毀滅的概念提出了名為MAD-HTLC的解決方案。

對此，康奈爾大學教授EminGünSirer評論稱：

“這一漏洞影響所有的Layer2網絡，包括比特幣的閃電網絡，這是對支付通道的自私挖礦，它是一個重大而大范圍的漏洞，它可以被礦工所利用。是的，HTLC存在缺陷，但幸運的是，論文作者提出了一種名為MAD-HTLC的東西可以解決這個問題。閃電網絡很脆弱，我們發明的比特幣保險庫也很脆弱。”

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先說壞消息：事實證明，哈希時間鎖定智能合約的安全，依賴于區塊鏈礦工良好的意愿，或者至少是他們的短視性。是的，這是基于這樣一種假設：礦工，那些通過能源賺錢的群體，是天真又無私的。

因此，所有依賴HTLC的系統也都需要這種假設才能正常工作。不幸的是，HTLC是最常見的智能合約原語之一,并且幾乎在所有地方都被使用，其中包括支付通道網絡、原子互換、零知識或有付款、加密貨幣保險庫等。

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當然，這并非是什么大新聞。眾所周知的是，這個基本漏洞更適用于復雜的智能合約系統，例如以太坊。然而，我們發現它也適用于更簡單的系統，即比特幣，而且執行起來比以前認為的要便宜得多。

好消息是：我們提出了一個解決方案——HTLC的插件替代，它依賴于礦工的理性，而不是他們的天真，它基于臭名昭著的相互保證毀滅的概念，我們稱其為MAD-HTLC。其想法是，如果行為不端，雙方都會受到嚴厲懲罰，這就消除了攻擊的動機。

Civic首席執行官談投資選擇：重點關注項目創始人及團隊:Civic首席執行官Vinny Lingham最近在接受采訪時談到了該公司如何在加密市場做出投資選擇。Lingham稱：“我個人的看法是，我會去關注項目創始人、團隊以及他們之前做過什么事情。所以問題的關鍵在于團隊。這個團隊是否緊密地團結在一起？他們能渡過難關嗎？他們可否繼續為生存而戰？當這些都沒問題時，就需要去關注這個團隊想要解決什么問題，以及他們是否足夠的背景和專業技術去做這件事。我經常看到一些團隊非常激情，但沒有技術專長。”（Cointelegraph）[2020/4/25]

我們概述了攻擊及其分析，以及MAD-HTLC解決方案。但首先，先快速解釋下HTLC合約-如果你熟悉的話，可以跳過這一部分。

HTLC

HTLC由兩方建立：Alice和Bob，使用哈希鎖和timeout參數化。合約是用加密貨幣token發起的，最初由Alice或Bob發起存款。

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要贖回代幣，Alice或Bob必須提交滿足合約條件的交易。Alice的交易需要為哈希鎖提供一個特定的哈希原像，而Bob的交易必須等待timeout時間過去。

交易需要向確認交易的礦工提供費用，然后礦工會優先處理提供高手續費的交易，以最大限度地提高自己收到的費用。請注意，一旦一方獲得代幣，其他方就無法獲得這些代幣。

攻擊

攻擊發生在Alice試圖通過提交她的交易來獲取HTLC代幣時。

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Bob用一筆他自己的交易來回應，該交易提供足夠高的費用，以激勵礦工選擇他的交易而不是Alice的。礦工然后簡單地等待timeout時間過去，并包含Bob的交易，結果Bob獲得了HTLC代幣，礦工獲得了更高的費用，Alice什么也得不到。

由于Bob提供了更多的錢，礦工就有可能去接受他提出的交易

我們將此行為分析為一個在Alice、Bob和礦工之間進行的游戲，所有這些人都努力最大化他們的代幣余額。游戲在HTLC的持續時間內進行，在每一輪中，一個礦工生成一個區塊。我們使用子博弈完美均衡解決方案概念，即所有參與者都是理性的，并且意識到所有其他參與者的理性，并且他們在考慮游戲的動態性和順序性的同時，優化了自己的利潤。

我們的分析表明，Bob“足夠高的費用”實際上很低，這意味著部署這種攻擊非常便宜。在比特幣上部署HTLC的各種情況下，這種攻擊可能會提供5位數的ROI比率，

例如以1美元的成本就可以產生10000美元的收益。

請注意，Bob激勵礦工以其最大利益行事，也就是說，他假設礦工們做出了最佳的交易選擇。雖然通常情況并非如此，但不斷增加的賭注和機會將使優化變得有價值。實際上，我們用150行代碼修補標準的BitcoinCore客戶端來實現優化。

MAD-HTLC

相互保證毀滅最明顯的是和冷戰學說有關：對立雙方持有核導彈庫存，如果他們中的任何一方受到核攻擊，作為最后的行動，雙方都會遭到核攻擊。由于雙方都知道對方的反應，因此他們都不會展開進攻。

因此，我們在MAD-HTLC設計中應用了一種威懾機制。具體來說，我們將其設置為：如果Bob嘗試使用Alice的代幣，則可以保證他會丟失代幣。

MAD-HTLC核心的第二個概念，是將礦工視為智能合約中的積極參與實體。也就是說，我們利用了以下事實：礦工是理性的，并且為了他們的最大利益而行動。

該構造基于經典的HTLC。我們添加了第二個哈希鎖，Bob需要解決該哈希鎖，因此，在任何嘗試獲取代幣的交易中，Bob都必須透露另一個額外的原像。我們還添加了另一個贖回選項-如果任何實體都能解決Alice和Bob的哈希鎖，那么任何實體都可以獲取代幣。

現在，如果Alice和Bob都試圖對MAD-HTLC進行贖回操作，他們都必須顯示各自的哈希原像。公開的原像允許任何人構建自己的交易，并獲取全部MAD-HTLC金額。礦工們在這里有一個優勢：因為他們產生了區塊，他們可以創建這樣的交易并自己獲得資金，導致Alice和Bob什么也得不到——即相互保證毀滅。

但是，如果每個人都只管自己的，MAD-HTLC的操作就與HTLC相似。如果Alice和Bob不爭奪代幣，其他各方則不能竊取資金。博弈論分析表明，正確的行為是唯一的子博弈完美平衡，從而使MAD-HTLC激勵兼容。

我們的技術論文包括了詳細的分析，以及MAD-HTLC比特幣腳本、指向主要網絡實驗的指針，以及我們為通用miner優化實現BitcoinCore補丁的詳細信息。

在發布這篇文章之前，我們與相關各方進行了負責任的披露。

Tags：TLCBOBICEALISTLCbobt幣總量Price GapAliceNet

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