近年來，區塊鏈技術越來越受歡迎。除了在加密貨幣領域的應用外，區塊鏈技術已正被用于食品安全、醫療保健、智能合約等諸多領域。本質上看，區塊鏈就是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每個區塊中包含了一定時間內網絡中全部的信息交流數據，隨著時間推移，這條鏈會不斷增長。

基于以上特點，行業普遍認為區塊鏈技術可以基于共識機制、去中心化和密碼學的應用原理，有效解決交易過程中產生的安全和信任問題。然而，隨著區塊鏈應用的推廣，區塊鏈數字資產引發的各種安全問題也開始出現，包括盜幣、詐騙、非法集資、洗錢、暗網非法交易、網絡犯罪等。

• 2021年7月，跨鏈橋項目Chainswap遭到黑客攻擊，超20個項目代幣被黑客盜取，總損失價值400萬美元。
• 同年7月，跨鏈橋項目Anyswap新推出的V3跨鏈流動性池遭到黑客攻擊，總計損失超過787萬美元。
• 2021年8月，區塊鏈應用孵化機構DAO Maker遭受黑客攻擊，總計被盜走700萬美元，有5521名用戶受影響。
• 2022年2月，跨鏈橋項目Wormhole遭攻擊，損失約3.2億美元。
• 2022年8月，區塊鏈平臺Solana遭遇攻擊，價值數百萬美元的加密貨幣錢包被洗劫一空。

根據相關數據統計，2021年全球區塊鏈生態系統發生的相關安全事件數量超過300起，相較于2020年增幅達到22%；所造成的經濟損失超153億美元，同比增長了26%。大量事實表明，區塊鏈已然成為網絡攻擊者重點關注的誘人目標。而且隨著應用流行度的增加，未來還會出現更多區塊鏈安全問題。以下將對目前最常見的8種區塊鏈應用安全威脅進行說明，并給出應對建議。

1、女巫（Sybil）攻擊

在區塊鏈網絡中，用戶創建新身份或者新節點的成本極低，因此攻擊者大量利用這一特性來發動Sybil攻擊，通過偽造自己的身份加入區塊鏈網絡，在控制了若干節點以及節點身份之后，就可以做出一些惡意的行為：例如誤導正常節點的路由表，降低區塊鏈網絡節點的查找效率等。Sybil攻擊對區塊鏈網絡的影響主要體現在以下幾個方面：

1. 虛假節點加入：在遵循區塊鏈網絡協議的基礎上，任何網絡節點都可以向區塊鏈網絡發送節點加入請求消息。利用這個過程，Sybil攻擊者可以獲取大量的區塊鏈網絡節點信息來分析區塊鏈網絡拓撲。
2. 誤導區塊鏈節點的路由選擇：節點間路由信息的實時交互是保證區塊鏈網絡正常運行的關鍵因素之一。節點只需定時地向其鄰居節點宣告自己的在線情況，就能保證自己被鄰居節點加入到其路由表中。惡意的Sybil入侵者通過這個過程，入侵正常區塊鏈節點的路由表并誤導其路由選擇，降低區塊鏈節點的路由更新和節點查找效率。
3. 虛假資源發布：Sybil攻擊者一旦入侵區塊鏈網絡節點的路由表，就可以隨意發布自己的虛假資源。

防護建議

• 使用可接受的共識算法，如工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）、委托權益證明（DPoS）等。雖然這些算法不能直接阻止女巫攻擊，但可以有效降低攻擊者發起女巫攻擊的可能性。這些共識算法背后的共同特點就是增加區塊鏈網絡中創建身份的成本。
• 身份認證，可以是基于第三方可靠節點的認證，也可以是全節點制的認證。
• 監控替代節點的行為，并檢查僅對來自一個用戶的轉發塊進行測量的節點。

2、端點漏洞

雖然區塊鏈技術被認為是幾乎“不可破解”，但我們需要注意到的是，大多數進行區塊鏈交易的終端計算設備卻并不安全。區塊鏈網絡的交易終端可能是用戶使用區塊鏈進行操作的任何地方：PC、手機或者其他電子設備。黑客會觀察用戶行為并針對利用終端系統的漏洞竊取密鑰。

防護建議

• 不要將區塊鏈密鑰作為文本文件保存在相關的終端設備上。
• 為終端電子設備安裝并使用可靠的終端安全防護軟件。
• 經常檢查系統，跟蹤時間、位置和設備訪問信息。

3、51%攻擊

51%攻擊是指攻擊者擁有超過全網算力中的50%以上算力資源，便可以發動51%算力攻擊，修改自己的交易記錄、廢棄其余礦工開采的區塊、阻止交易確認等不道德行為，這可能是災難性的。在理論上，如果掌握了50%以上的算力，就擁有了獲得區塊鏈記賬權的絕對優勢，可以更快地生成區塊信息，同時也擁有了篡改區塊鏈數據的能力。研究人員已經發現，當惡意攻擊者持有比特幣全網占比較高的算力時，即使尚未達到51%的比例，也可以制造相應的攻擊，比較典型的案例就是雙花問題。

防護建議

• 確保哈希率更高。
• 增強對礦池的監控能力。

4、網絡釣魚攻擊

針對區塊鏈網絡的網絡釣魚攻擊事件頻發，這已經給整個網絡和用戶造成了較為嚴重的損失。攻擊者在網絡釣魚攻擊中的目標是竊取用戶的憑據（密碼、私鑰等）。他們會向錢包密鑰的所有者發送看似合法的電子郵件，誘導用戶在虛假超鏈接中輸入登錄詳細信息。這會對用戶和區塊鏈網絡造成較嚴重的損害，受害者也容易受到后續持續性的攻擊影響。

防護建議

• 及時更新系統版本，并通過安裝經過驗證的加載項或擴展程序來提高瀏覽器的安全性。
• 通過安裝終端安全防護軟件來提高設備安全性。
• 加強相關人員的網絡安全意識培養。
• 避免使用開放或公共的Wi-Fi網絡。

5、路由攻擊

區塊鏈技術安全和隱私的主要挑戰將會是路由攻擊。區塊鏈網絡和應用程序依賴于大量數據的實時傳輸，黑客可以使用賬戶的匿名性來攔截正在傳輸的數據，這便是路由攻擊。在遭遇路由攻擊的情況下，區塊鏈參與者通常不會意識到威脅，因為數據傳輸和操作照常進行。風險在于這些攻擊會經常竊取用戶的機密數據或在用戶不知情的情況下提取數字化資產。 

防護建議

• 使用更可靠的數據加密技術。
• 實施帶有證書的安全路由協議。
• 加強密碼管理，并且使用強密碼策略。

6、私鑰破解

私鑰是確保交易合法性校驗的唯一證明，私鑰丟失或者被盜也就意味著失去了對該賬戶下所有資產和數據的操作權，所以保證私鑰的安全成為了區塊鏈應用的命門。如果私鑰不夠安全，黑客可能很容易破解，如此一來，他們就可以在無需任何密碼的情況下輕而易舉地轉移走用戶賬戶的資產。

防護建議

• 私鑰應該保密且足夠強大。
• 私鑰不能以明文的方式出現在可被竊取的服務器或者第三方平臺上。
• 需要進行備份以便于私鑰丟失后的找回。

7、惡意節點

惡意節點通過攻擊者通過偽裝，可自由加入或離開區塊鏈網絡，并可利用區塊鏈節點的局限性來發動攻擊或破壞網絡的完整性。一旦攻擊者進入區塊鏈網絡并試圖破壞它，這種情況就會發生，他們將通過向網絡發送虛假交易請求或嘗試撤銷有效交易來開展破壞活動。

防護建議

• 加強節點安全檢測。
• 采用拜占庭容錯（PBFT）模型，即便存在少數惡意節點、故障節點時，也能保證大部分忠誠節點的一致性和正確性。

8、可擴展性問題

可擴展性是指隨著用戶數量的增加，系統能夠自動應對不斷增長的計算需求。但區塊鏈由于去中心化的要求，其可擴展性往往難以滿足。區塊鏈應用中有一個術語：TPS（Transactions Per Second），即每秒交易的數量，這個數量代表了某個區塊鏈應用系統的交易能力。而這個交易能力受到區塊鏈的“不可能三角”的制約：“不可能三角”是指無法同時達到可擴展性（Scalability）、去中心化（Decentralization）、安全（Security），三者最多只能得其二，這極大地限制了區塊鏈技術的商業落地進程。

應對建議

積極嘗試應用側鏈（sidechains）或Rollups等創新主鏈擴展解決方案，提升區塊鏈網絡的可擴展性。