NAME:创宇区块链:传统安全与IPFS间的安全性研究-ODAILY

前言

通信技术让世界具备了更多的连接,我们每个人都在这样的连接中被影响和受益着。同时这种连接也产生了更多对于监视需求的便利。许多人的隐私或自由可能会在不经意间受到影响,而这也催生了对于隐私保护的需求。通常,由于中心化服务器的存在,我们很难实现完整的隐私保护,而分布式的存储等技术,则让其成为了可能。

无数的开发者加入了Web3的开发实现中,陆续构建一个又一个伟大的Dapp,他们在普通用户与区块链底层技术中扮演着重要的中间人角色。与此同时,对于普通人接触的最多的web-ui与IPFS,它们之间的安全也值得被探索。

知道创宇区块链安全实验室将对此进行详细解读。

Web-interface与IPFS

1.Web-interface是什么

在Web3.0中,分布式的公链技术设施提供了各种接口供给使用者调用,但这些接口无法直接被普通用户直接去使用。对用户来说,Web-interface是用户和运行在Web服务器上的软件之间的桥梁。用户使用浏览器连接Web-interfacce后进行展示与交互,同时通过钱包进行身份识别。对底层区块链基础设施来说,Web-interface是公链/智能合约的一层封装,将其包装成为友好的页面可直接可用的功能展示给用户。其结构功能类似如下的图片:

2.IPFS是什么

星际文件系统是分布式存储和共享文件的网络传输协议,它将现有的成功系统分布式哈希表、版本控制系统Git、BitTorrent、自认证文件系统与区块链相结合。正是这些系统的综合优势,给IPFS带来了以下显著特性:

1.永久的、去中心化保存和共享文件

2.点对点超媒体:P2P保存各种各样类型的数据

3.版本化:可追溯文件修改历史

香港华富建业证券已向股民推出虚拟资产交易:金色财经报道,为券商提供数字化服务的长桥科技向券商推出7x24一站式虚拟资产交易系统解决方案,可根据券商的实际需要,为券商提供应用程式及柜台两大服务,并以月费的形式向券商收取费用。而中国通海国际金融(0952)子公司华富建业证券则成为于长桥科技第一家推出虚拟资产交易的券商。

长桥科技也联同两家虚拟资产交易所HashKey及OSL为券商提供解决方案,可为用户提供行情数据、历史K线图及成交统计等行情数据,以及交易及清结算服等等。华富建业证券董事总经理甄静敏亦于今日发布会中,使用长桥科技定制的应用程式,示范完成第一笔虚拟资产交易。

长桥科技(香港)行政总裁胡国文表示,除华富建业证券外,目前有意合作的券商已有20多个,今年预计会与30家券商左右合作。被问到目前香港只有专业投资者能投资虚拟资产、以及目前只接受比特币、以太坊和莱特币时,胡国文表示若日后能接受一般投资者及其他币种投资时,该平台亦可以容纳。[2023/7/22 15:51:30]

4.内容可寻址:通过文件内容生成独立哈希值来标识文件,而不是通过文件保存位置来标识

当用户将文件添加到IPFS时,该文件会被拆分为更小的块,经过加密哈希处理并赋予内容标识符CID作为唯一指纹;当其他节点查找该文件时,节点会询问对等节点谁存储了该文件CID引用的内容,当查看、下载这份文件时,他们将缓存一份副本——同时成为该内容的另一个提供者,直到他们的缓存被清除。

IPFS使用实例

网站https://ipfs.io提供一个带UI界面的客户端,安装运行后会启动IPFS的服务,显示当前的节点ID、网关和API地址:

我们导入想上传的文件,上传文件成功后会生成该文件的CID信息,通过QmHash我们也能查找到指定的文件:

Binance Custody推出非交易所结算解决方案Binance Mirror:1月16日,据官方公告,机构数字资产托管机构Binance Custody宣布正式推出Binance Mirror,其非交易所(off-exchange)结算解决方案使机构能够访问币安交易所生态系统内的交易和投资产品,而无需直接在交易所提交抵押品。

通过利用Binance Mirror,机构将指定金额的资产余额锁定在其Qualified Wallet(Binance Custody冷存储解决方案)中,并以1:1的余额将其镜像到其币安交易所账户。只要其Mirror头寸在币安交易所未平仓,他们的资产就可以安全地存放在隔离的冷钱包中,并且可以随时结算。[2023/1/17 11:15:04]

由于IPFS是分布式存储和共享文件的网络传输协议,因此上传成功的文件被拷贝到其他节点上后,即使我们本地节点主动删除,依然可以在IPFS网络查询到该文件:

IPFS中的传统安全问题

根据使用实例,我们知道IPFS允许上传任意类型的文件,由于允许Web访问下载文件的特性,导致攻击者可以像传统安全一样使用HTML或SVG文件实现钓鱼:

以https://IPFS.io网关为例,上传一个Metamask钓鱼网站,由于存储在受信域名里,受害者访问该文件很可能攻击成功:

委内瑞拉银行监管机构监督加密货币交易以保持货币稳定:金色财经报道,委内瑞拉银行监管机构 Sudeban 目前正在研究一种机制,以实时审查与加密相关的交易,以控制这些交易对交易市场稳定性的影响,委内瑞拉银行监管机构 Sudeban解释说,在国家加密货币监管机构 Sunacrip 的帮助下,它正在设计一个实时监控银行交易的系统。虽然没有提供更多细节,但该组织解释说,其目标是“打击损害我们货币和外汇市场稳定的不正常行为。[2023/1/1 22:18:56]

但由于IPFS只能通过CID查询文件,使得钓鱼攻击的利用面很窄,没办法定向的实施攻击。既然CID是发起定向攻击的关键,那我们回头研究下CID。

IPLD是构建IPFS的数据层,它定义了默克尔链接、默克尔有向无环图(Merkle-DAG)和默克尔路径三种数据类型,通过IPLD发送到IPFS的数据保存在链上,使用者会收到一个CID来访问该数据。

CID是一个由Version、Codec和Multihash三部分组成的字符串,目前分成V0和V1两个版本。V0版采用Base58编码生成CID,V1版包含表明内容的编号种类Codec、哈希算法MhType和哈希长度MhLength共同构成:

`CID::=<multibasetype><cid-version><multicodec><multihash>`

我们以go-cid生成一组CID测试:

packagemain

import(

"fmt"

mc"github.com/multiformats/go-multicodec"

mh"github.com/multiformats/go-multihash"

cid"github.com/ipfs/go-cid"

)

const(

File="./go.sum"

)

funcmain(){

pref:=cid.Prefix{

Version:0,

Codec:mc.Raw,

MhType:mh.Base58,

MhLength:-1,

}

c,err:=pref.Sum(byte("CIDTest"))

iferr!=nil{...}

fmt.Println("CID:",c)

}

可以看到在生成CID的过程中,无法实现结果的预测和更换,我们再往上分析上传文件的部分。将文件上传到IPFS,通过块的方式保存到本地blockstore的过程位于/go-ipfs-master/core/commands/add.go:

typeAddEventstruct{

Namestring

Hashstring`json:",omitempty"`

Bytesint64`json:",omitempty"`

Sizestring`json:",omitempty"`

}

const(

quietOptionName="quiet"

quieterOptionName="quieter"

silentOptionName="silent"

progressOptionName="progress"

trickleOptionName="trickle"

wrapOptionName="wrap-with-directory"

onlyHashOptionName="only-hash"

chunkerOptionName="chunker"

pinOptionName="pin"

rawLeavesOptionName="raw-leaves"

noCopyOptionName="nocopy"

fstoreCacheOptionName="fscache"

cidVersionOptionName="cid-version"

hashOptionName="hash"

inlineOptionName="inline"

inlineLimitOptionName="inline-limit"

)

把上传文件信息保存到AddEvent对象中,再通过/go-ipfs-master/core/coreunix/add.go里的addALLAndPin和fileAdder.AddFile方法遍历文件路径,读取文件内容,将数据送入块中:

func(adder*Adder)AddAllAndPin(ctxcontext.Context,filefiles.Node)(ipld.Node,error){

ctx,span:=tracing.Span(ctx,"CoreUnix.Adder","AddAllAndPin")

deferspan.End()

ifadder.Pin{//knownsec如果被锁定

adder.unlocker=adder.gcLocker.PinLock(ctx)

}

deferfunc(){

ifadder.unlocker!=nil{

adder.unlocker.Unlock(ctx)

}

}()

iferr:=adder.addFileNode(ctx,"",file,true);err!=nil{

returnnil,err

}

mr,err:=adder.mfsRoot()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

varrootmfs.FSNode

rootdir:=mr.GetDirectory()//knownsec获取路径

root=rootdir

err=root.Flush()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

_,dir:=file.(files.Directory)

varnamestring

if!dir{

children,err:=rootdir.ListNames(adder.ctx)//knownsec展示当前路径文件名

iferr!=nil{

returnnil,err

}

iflen(children)==0{

returnnil,fmt.Errorf("expectedatleastonechilddir,gotnone")

}

name=children

root,err=rootdir.Child(name)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

err=mr.Close()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

nd,err:=root.GetNode()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

err=adder.outputDirs(name,root)

iferr!=nil{

returnnil,err

}

ifasyncDagService,ok:=adder.dagService.(syncer);ok{

err=asyncDagService.Sync()

iferr!=nil{

returnnil,err

}

}

if!adder.Pin{

returnnd,nil

}

returnnd,adder.PinRoot(ctx,nd)

}

最后再利用addFile函数完成文件的上传:

func(adder*Adder)addFile(pathstring,filefiles.File)error{

varreaderio.Reader=file

ifadder.Progress{

rdr:=&progressReader{file:reader,path:path,out:adder.Out}//knonwsec按字节读取文件

iffi,ok:=file.(files.FileInfo);ok{

reader=&progressReader2{rdr,fi}

}else{

reader=rdr

}

}

dagnode,err:=adder.add(reader)//knownsec添加上传文件

iferr!=nil{

returnerr

}

returnadder.addNode(dagnode,path)

}

分析代码发现,IPFS在打包文件上传返回CID的整个过程,都没实现劫持的可能,而成功上传的文件无法实现修改其内容,同样无法实现篡改:

后记

Web3建立在区块链技术之上,无需中央机构即可维护。其允许用户在互联网上保护他们的数据,并允许网络平台的去中心化。而IPFS技术对他来说就如同一台电脑的硬盘,web-ui就如同主机的显示器一样不可或缺,其间亦存在着复杂而多样的安全风险可能给予不法分子可乘之机,理解其风险并避免发生问题是每一位Web3从业人员的责任与义务。

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