Cosmos聯合創始人：一個密碼學漏洞引發的幣安跨鏈橋攻擊_COS

原文作者：Cosmos聯合創始人EthanBuchman

關于幣安黑客事件的一些想法。Binance是Cosmos軟件的最大用戶，他們運營著一個價值數百億美元的平臺，但沒有對核心軟件做出有意義的貢獻或參與。從這里發生的事情中，我們可以學到很多。

你可能看到了samczsun的優秀推文貼展示了這個問題。https://twitter.com/samczsun/status/1578167198203289600?讓我們嘗試補充一些有關情況的詳細信息。

一個官方防御補丁已發布在這里：https://forum.cosmos.network/t/cosmos-sdk-security-advisory-dragonfruit/7614

Cosmos Hub將在下次升級中實施流動性質押模塊:5月5日消息，Cosmos Hub在推特上表示：“提案#790已獲得批準，Cosmos社區支持在Hub上實施流動性質押模塊（Liquid Staking Module），LSM帶來了即時流動性質押，無需等待解綁期，該模塊將集成到近期的未來升級中。

Cosmos Hub對該功能進一步解釋道：“用戶將能夠直接對他們已經質押的Atom進行流動性質押。為了減輕流動性質押風險，LSM引入了治理控制參數。可以流動質押的ATOM總量將有一個初始上限。上限將設定為所有質押ATOM的25％，并且可以通過治理進行更改。作為一項額外的安全功能，想要從流動質押提供商處獲得委托的驗證者將需要自行綁定一定數量的ATOM。”[2023/5/5 14:44:00]

友情提醒：如果你發現Cosmos軟件存在潛在漏洞，請遵循我們負責任的披露流程：

Flare：代幣分發合約測試版已在Coston2部署:3月2日消息，Layer1區塊鏈Flare Network發推稱，FlareDrop代幣分發合約測試版本已部署在Coston 2上。為便于測試，Flare允許用戶每天領取一次代幣，而不是此前要求的每30天領取一次。[2023/3/2 12:38:37]

https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/main/SECURITY.md

問題的癥結在于黑客能夠偽造一個默克爾證明，這不應該是可實現的-默克爾證明應該是高度安全的。區塊鏈輕客戶端建立在默克爾證明之上，因此正確處理它們很重要。

默克爾證明是數據存儲中存在某些鍵值對的密碼學證明，我們可以稱之為“包含證明”。很多區塊鏈將其數據存儲在一棵默克爾樹中，以便可以生成證明某些數據包含在樹中的證明。

Cocos-BCX對外宣布：請主網COCOS持有者進行資產遷移:近日，Cocos-BCX對外宣布主網將于6月底暫停，Cocos-BCX團隊將繼續深度擁抱以太坊大生態，并持續推出NFT與Layer2產品。

Cocos-BCX作為下一代游戲數字經濟平臺，于2021年春節推出了新春規劃，為了更好地適應當前行業發展，Cocos-BCX選擇擁抱當前生態最繁榮亦是區塊鏈游戲生態最繁榮的以太坊大生態，并優先擁抱幣安智能鏈BSC生態，以更好地推動區塊鏈游戲發展。

經過一個季度的良好融合發展，Cocos-BCX決定于6月底暫停主網運行，將更多的資金、精力專注于NFT與Layer2產品研發，并已經于4月28日暫停了主網節點與理事會收益，收益轉為NFT挖礦收益發放給所有參與者。[2021/4/29 21:11:22]

默克爾證明在IBC中被大量使用，例如，一個區塊鏈可以證明它有一個指向另一個區塊鏈的數據包。當然，如果你可以證明某些數據在樹中，但實際上并沒有，那將是一個大問題。而這就是在Binance身上發生的事。

Cosmos開發公司Tendermint宣布已收購DeFi流動性創新者B-Harvest:據官方消息，Cosmos開發公司Tendermint宣布已收購DeFi流動性創新者B-Harvest，該公司是Gravity DEX的創建者，Gravity DEX是為Cosmos Hub創建的首個鏈間去中心化交易所。[2021/4/8 19:57:26]

Cosmos鏈使用一種稱為IAVL的默克爾樹，它位于IAVL存儲庫中。它附有一首關于默克爾樹有多棒的詩。IAVL是一個自定義的默克爾化平衡二叉搜索樹，它類似于以太坊的帕特里夏樹。

https://github.com/cosmos/iavl/blob/master/POEM

每個區塊鏈開發人員在接觸這些結構的架構和算法時，都不得不陷入默克爾樹的瘋狂之中。

公告 | Upbit：因Cosmo網絡遷移，暫停存取:Upbit發布公告稱，因Cosmo網絡遷移，暫停存取。等Cosmo（COSM）網絡穩定后將回復存取款。[2019/7/5]

IAVL存儲庫公開了一個API，用于使用一個“RangeProof”對象構建和驗證證明。一個范圍證明用于證明某些范圍的key在默克爾樹中并列存在。

一個范圍證明還可用于證明單個鍵值對，或證明某個鍵不在樹中。

IAVL存儲庫將RangeProof對象用于所有三種證明。但事實證明RangeProof的內部工作存在一個嚴重漏洞。

一個證明應該由一個子葉節點和一系列內部節點組成，這些節點勾勒出從子葉到根的路徑，并具有足夠的信息來計算樹的merkle根哈希并驗證子葉實際上是樹的一部分。

由于這是一棵二叉樹，所以每個內部節點都可以有一個左分支和右分支。但是在證明中，你是在樹中跟蹤路徑，因此內部節點應該只包含其左分支或右分支哈希。另一個是由證明中其他節點的哈希構造的。

這就是IAVLRangeProof的代碼遇到問題的地方。IAVLRangeProof允許填充InnerNode中的Left和Right字段。而這不應該發生。

攻擊者基本上利用了將信息粘貼到Right字段中的優勢，它們從未經過驗證，也從未影響哈希計算，從而使驗證者相信某些子葉是樹的一部分。因此，他們成功地偽造了一個默克爾證明。

值得注意的是，這個問題取決于攻擊者能否將子葉添加到單個證明中，因為RangeProof允許你一次證明多個子葉。因此，即使你的協議只希望一次證明一個key，使用RangeProof也會為攻擊者打開攻擊面。

所以使用RangeProof并不是一個好主意。但是我們也可以提出一個簡單的防御措施——如果任何內部節點同時填充了Left和Right字段，則預先拒絕證明。這樣做應該可以解決這個問題。

雖然RangeProof是一個核心Cosmos存儲庫(IAVL)的一部分，但它實際上并未用于Cosmos堆棧內的區塊鏈協議中。IAVL樹本身被所有CosmosSDK鏈使用，但RangeProofs并沒有。這是理解的關鍵！

相反，對于IBC中的默克爾證明，開發者按照IBC標準設定的更嚴格的流程開發了一個新規范。該規范稱為「ICS23」，它位于IBC規范存儲庫中：https://github.com/cosmos/ibc中。

那什么是ICS23？這是支持多種默克爾樹的默克爾證明的通用標準。ICS23定義了一種用于序列化和驗證默克爾證明的通用格式。

IBC沒有使用IAVL樹的內置RangeProof系統，而是使用ICS23標準來生成和驗證IAVL樹的默克爾證明。而ICS23代碼中并沒有這個漏洞。

這不僅僅是使用不同的代碼，并因此僥幸躲過一劫的問題。這代表了一種根本不同的軟件工程方法。

ICS23遵循更嚴格的設計流程，旨在最大限度地減少攻擊面，同時仍然是通用的，這是一項艱巨的任務！作為其中的一部分，它明確地拒絕了rangeproofs，ICS23中并沒有rangeproofs。

因此，該漏洞本身在ICS23規范中是不可接受的，這是好的，IBC的目標是使跨鏈通信更加安全。

當然，IBC規范和協議可能并不完善，并將繼續改進。作為一個復雜的協議和軟件實現，它甚至可能存在我們社區必須應對的尚未被發現的漏洞，安全需要一個社區。

我們都必須認真對待安全。如果發現潛在漏洞，請負責任地披露：https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/main/SECURITY.md。

如果你可以為改進軟件和協議做出貢獻，我們邀請您這樣做！

總的來說，這次事件是一個機會，它提醒了大家在軟件開發生命周期中加強安全實踐的重要性，傳播一些關于IBC是什么及其工作方式的一些認識，并邀請整個生態來幫助改進IBC。

跨鏈橋黑客對我們的行業來說是一個真正的問題，如果不認真致力于更高的安全性和標準流程，它們就不會變得更好。讓IBC成為一個光輝的例子。

這里還有一個關于使用開源軟件的重要教訓：遵循最佳實踐，保持最新狀態，并向上游貢獻資源！很高興看到binance成為更負責任和協作的生態參與者！

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