Channel Jamming เป็นภัยคุกคามต่อเครือข่าย Lightning ของ Bitcoin หรือไม่?

(ขอขอบคุณเป็นพิเศษกับ Antoine Riard และ Gleb Naumenko ซึ่ง งานวิจัยล่าสุด เป็นพื้นฐานของบทความนี้)

ช่องติดขัดเป็นหนึ่งในปัญหาที่โดดเด่นของ Lightning Network ในแง่ของสิ่งต่าง ๆ ที่อาจขัดขวางความสำเร็จของการชำระเงินที่ส่งผ่าน เป็นปัญหาที่ทราบกันดีในหมู่นักพัฒนาที่เข้าใจกันมาตั้งแต่ก่อนที่เครือข่ายจะใช้งานจริงบน mainnet และเริ่มประมวลผลแม้แต่ satoshi เดียว

จนถึงตอนนี้ ปัญหานี้ไม่ได้ส่งผลกระทบใดๆ ต่อเครือข่ายเลย แต่เมื่อพิจารณาถึงข้อเท็จจริงนั้น สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือ เครือข่ายนั้นยังคงมีขนาดค่อนข้างเล็ก ตัวประมวลผลของผู้ค้าเริ่มให้การสนับสนุน เช่นเดียวกับการแลกเปลี่ยนและบริการและธุรกิจของ Lightning/Bitcoin จำนวนมาก แต่ในความเป็นจริงนั้นไม่มากนัก เครือข่ายยังคงเป็นสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ Bitcoiners ใช้เป็นหลัก และนั่นก็ไม่ใช่ส่วนใหญ่ของโลกเลย

ยิ่งไปกว่านั้น จำนวน Bitcoiners ที่ใช้จ่ายและใช้ bitcoin เป็นประจำในการตั้งค่าการค้านั้นเป็นส่วนย่อยที่เล็กกว่าของกลุ่มเล็ก ๆ นั้น เพียงเพราะการโจมตีที่เป็นไปได้ไม่ได้เกิดขึ้นในขณะนี้ ผู้คนไม่ควรทึกทักเอาเองว่าจะไม่เกิดขึ้นอีกเมื่อเครือข่ายเติบโตขึ้นในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าใด การแข่งขันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

Channel Jamming คืออะไร?

แนวคิดพื้นฐานของการติดขัดของช่องทางคือการกำหนดเส้นทางการชำระเงินผ่านช่องทาง Lightning ที่คุณต้องการติดขัดจากตัวคุณเองถึงตัวคุณเอง จากนั้นอย่าทำให้เสร็จโดยปล่อยภาพล่วงหน้าไปยังแฮชการชำระเงินใน สัญญาล็อกเวลาแบบแฮช (HTLC). เหยื่อจะไม่สามารถลบ HTLC ออกจากช่องของตนได้จนกว่าเวลาล็อกสำหรับการคืนเงินจะหมดอายุลง เพราะพวกเขาไม่มีทางบังคับเรียกร้องค่าสินไหมทดแทนที่เป็นหนี้ได้ หากพรีอิมเมจถูกปล่อยออกหลังจากลบออก หากคุณติดขัดช่องโดยการทำเช่นนี้ ช่องนั้นจะไม่สามารถกำหนดเส้นทางการชำระเงินใดๆ ได้จนกว่าการล็อกเวลาจะหมดอายุสำหรับการชำระเงินที่เป็นอันตรายทั้งหมด

มีสองกลยุทธ์ที่แตกต่างกันที่สามารถใช้ได้ที่นี่เพื่อดำเนินการโจมตี คุณสามารถลองเพิ่มจำนวนที่กำหนดเส้นทางได้ในช่อง หรือลองเพิ่มช่อง HTLC แต่ละรายการในช่อง ช่อง Lightning สามารถมี HTLC ที่รอดำเนินการได้เพียง 483 ตัวในแต่ละทิศทางที่สามารถกำหนดเส้นทางได้ เนื่องจากมีการจำกัดขนาดสูงสุดของธุรกรรม Bitcoin ที่สามารถทำได้ หากคุณเพิ่ม HTLC มากกว่า 483 ต่อทิศทางในช่อง ธุรกรรมเพื่อปิดช่องทางหากจำเป็นจะใหญ่เกินไปและไม่สามารถส่งไปยังเครือข่ายได้ สิ่งนี้จะทำให้ทุกอย่างในแชนเนลไม่สามารถบังคับใช้ได้บนเชน

ดังนั้น ผู้โจมตีสามารถลองล็อคสภาพคล่องทั้งหมดในช่อง หรือลองล็อคช่อง HTLC ทั้งหมดในช่อง ทั้งสองกลยุทธ์จะทำให้ช่องใช้งานไม่ได้ แต่การติดขัดของสล็อตโดยทั่วไปจะมีราคาถูกกว่าการติดขัดของจำนวนเงิน ผู้โจมตีจำเป็นต้องมีเหรียญในเครือข่ายเพื่อทำการโจมตีนี้ ดังนั้นการกำหนดเส้นทางมูลค่าขั้นต่ำที่อนุญาตสำหรับ HTCL ความจุ 483 จะคุ้มค่ากว่าการพยายามล็อคสภาพคล่องทั้งหมดที่มีอยู่ในช่องทาง

ทำไมบางคนถึงต้องการ Jam A Lighting Channel?

มีเหตุผลหลายประการในการโจมตีนี้ ประการแรก บุคคลที่มุ่งร้ายที่ต้องการโจมตี Bitcoin เองอาจติดขัดช่องทางหลักทั้งหมดที่ "แกนกลาง" ของเครือข่าย เพื่อให้เครือข่ายส่วนใหญ่ใช้ไม่ได้สำหรับการกำหนดเส้นทางการชำระเงิน ยกเว้นโหนดที่เชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด . สิ่งนี้จะต้องใช้เหรียญมากขึ้นเพื่อดำเนินการในระดับนี้ แต่ก็ไม่ใช่สิ่งที่ควรลดให้เป็นไปได้เมื่อ Bitcoin เติบโตขึ้นและกลายเป็นทางเลือกแทนเงินและระบบการชำระเงินที่รัฐบาลอนุมัติ

ประการที่สอง โหนดเส้นทางหรือพ่อค้า สามารถพยายามโจมตีคู่แข่งเพื่อเรียกเก็บค่าธรรมเนียมจากคู่แข่ง ผู้ค้าที่ขายสินค้าที่คล้ายคลึงกันอาจขัดขวางช่องทางของคู่แข่งเพื่อป้องกันไม่ให้ลูกค้าซื้อสินค้าจากที่นั่น โดยหวังว่าจะจูงใจให้พวกเขาซื้อสินค้าที่ร้านของตนแทน โหนดการกำหนดเส้นทางที่มีการเชื่อมต่อช่องทางที่คล้ายกันกับโหนดอื่นอาจรบกวนช่องทางของโหนดการกำหนดเส้นทางที่แข่งขันกัน เพื่อทำให้ไม่สามารถใช้สำหรับการชำระเงินตามเส้นทางได้ เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้จะทำลายชื่อเสียงของโหนดในแง่ของความน่าเชื่อถือในการกำหนดเส้นทาง และเนื่องจากการเชื่อมต่อที่คล้ายคลึงกัน ทำให้กระเป๋าเงินของผู้ใช้มีโอกาสมากขึ้นเรื่อยๆ ที่จะเลือกโหนดของผู้โจมตีเพื่อกำหนดเส้นทางการชำระเงินผ่านเครือข่าย

การโจมตีเหล่านี้สามารถเป็นทุนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับผู้โจมตีหากพวกเขากำหนดเส้นทางผ่านช่องทางเดียวหลายครั้ง หากพวกเขาอยู่ใกล้เหยื่อในเครือข่ายมากพอ พวกเขาสามารถสร้างเส้นทางการชำระเงินที่วนไปรอบ ๆ และผ่านช่องทางของเหยื่อต่อไป มีข้อจำกัดในระยะเวลาของเส้นทางการชำระเงิน ดังนั้นจึงไม่สามารถทำได้อย่างไม่จำกัด แต่การทำเส้นทางการชำระเงินแบบวนซ้ำเช่นนี้ สามารถลดจำนวนเหรียญที่ผู้โจมตีต้องการเพื่อขัดขวางช่องทางของเหยื่อได้อย่างสมบูรณ์

บรรเทาการโจมตีช่องติดขัด

การบรรเทาทุกข์ขั้นพื้นฐานบางส่วนสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มค่าใช้จ่ายสำหรับผู้โจมตีและลดความเสียหายให้กับผู้ที่ตกเป็นเหยื่อ ขั้นตอนแรกจะเป็นกระบวนการแบบหลายขั้นตอนสำหรับการจัดการ HTLC

ในปัจจุบัน HTLC แต่ละรายการจะเพิ่มเอาต์พุตใหม่ในธุรกรรมข้อผูกมัดสำหรับสถานะแชนเนลปัจจุบัน กระบวนการสองขั้นตอนสามารถสร้างเอาต์พุตพิเศษเพียงรายการเดียวในธุรกรรมข้อผูกมัด จากนั้นมีธุรกรรมที่สองหลังจากนั้นซึ่งมี HTLC จริงเพิ่มเข้าไป สิ่งนี้จะอนุญาตให้เพิ่มสูงสุด 483 คูณด้วย 483 HTLC สล็อตต่อแชนเนล (หรือ 233,289 สล็อต) อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้แก้ไขอะไรด้วยตัวมันเองจริงๆ และจะต้องขยายเวลาล็อกเนื่องจากคุณกำลังเพิ่มธุรกรรมพิเศษสำหรับการบังคับใช้สิ่งต่าง ๆ บนเครือข่าย และสามารถช่วยเหลือผู้โจมตีได้มากกว่าเหยื่อหากพวกเขาใช้โครงสร้างธุรกรรมใหม่นี้และ เหยื่อไม่ได้ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะช่วยร่วมกับเทคนิคอื่นที่อธิบายไว้ชั่วขณะ

อย่างที่สองจะเป็นกลยุทธ์เชิงโต้ตอบ ซึ่งโหนดที่ตกเป็นเหยื่อของการติดขัดสามารถเปิดช่องใหม่ให้กับเพียร์เดียวกันกับที่ติดขัดได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะต้องมีเงินทุนเพิ่มเติมในการทำเช่นนั้น ไม่ได้แก้ไขค่าเสียโอกาสของการมีช่องทางอื่นติดขัดและสูญเสียรายได้ค่าธรรมเนียม และช่องใหม่อาจติดขัดในภายหลังเช่นกันหากผู้โจมตีมีเงินทุนที่พร้อมจะทำ .

เทคนิคที่สามคือการเพิ่มช่อง HTLC ขณะนี้มี 483 ช่อง และนี่คือขีดจำกัดช่องเดียวที่ใช้กับการชำระเงินทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงมูลค่าของการชำระเงิน โหนดสามารถสร้างที่ฝากข้อมูลแยกกันของขีดจำกัดของสล็อตที่เล็กกว่า และนำไปใช้กับการชำระเงินที่มีมูลค่าต่างกัน กล่าวคือ การชำระเงิน 100,000 sats หรือน้อยกว่านั้นสามารถเข้าถึง 150 สล็อตเท่านั้น ดังนั้น การชำระเงินตามเส้นทางที่มีมูลค่าน้อยกว่าจึงไม่สามารถใช้สล็อต HTLC ที่มีอยู่ทั้งหมดได้

การชำระเงิน 100,000 sats ถึง 1 ล้าน sats สามารถเข้าถึง 300 slots และ 1 ล้าน sats ถึง 10 ล้าน sats สามารถเข้าถึง 483 slot ทั้งหมดได้ สิ่งนี้จะเพิ่มต้นทุนเงินทุนของผู้โจมตีอย่างมากในการติดขัด เนื่องจากพวกเขาจะไม่สามารถใช้ช่องทั้งหมด 483 ช่องด้วยเงินที่มีมูลค่าน้อยที่สุดอีกต่อไป นอกจากนี้ เนื่องจากเอาต์พุต HTLC ต่ำกว่าเกณฑ์ฝุ่น (ปัจจุบันคือ 546 sats) ไม่สามารถออกอากาศและบังคับใช้บนลูกโซ่ได้ สิ่งใดที่ต่ำกว่าขีดจำกัดนี้สามารถจัดการได้เป็น "ที่ฝากข้อมูล 0" เนื่องจากไม่มีการสร้างเอาต์พุต HTLC โหนดสามารถบังคับใช้ข้อจำกัดในการทำธุรกรรมเหล่านี้โดยอิงตามทรัพยากรของ CPU ที่ใช้หรือตัวชี้วัดอื่นๆ เพื่อป้องกันไม่ให้กลายเป็นความเสี่ยงจากการปฏิเสธบริการ ขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาสามารถจะสูญเสียได้มากน้อยเพียงใดหากพวกเขาไม่ได้รับการชำระอย่างตรงไปตรงมา

การรวมสล็อตร่วมกับการจัดการ HTLC แบบสองขั้นตอนสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ขีดจำกัด HTLC กล่าวคือ การชำระเงินที่มีมูลค่าสูงขึ้นสามารถใช้โครงสร้างสองขั้นตอนเพื่อสร้างช่องเพิ่มเติมสำหรับช่องเหล่านี้ต่อช่อง เนื่องจากมูลค่าการชำระเงินที่สูงขึ้นจะเพิ่มต้นทุนของ ขัดขวางพวกเขาสำหรับผู้โจมตีทำให้การใช้ช่อง จำกัด ที่สูงขึ้นในทางที่ผิดเพื่อโจมตีผู้โจมตีมีโอกาสน้อยลง

ในการวิจัยที่อ้างถึงข้างต้น Riard และ Naumenko ได้แสดงให้เห็นว่าด้วยการผสมผสานที่เหมาะสมของช่องฝากข้อมูลและการขยายช่องแบบสองขั้นตอน สาเหตุของการติดขัดของช่องอาจมีราคาแพงพอๆ กับปริมาณการติดขัด วิธีนี้ไม่สามารถแก้ปัญหาได้อย่างครอบคลุม แต่จะเพิ่มต้นทุนขั้นต่ำในการโจมตี หากมีการใช้โหนดในเครือข่ายอย่างกว้างขวาง

โซลูชันที่ครอบคลุมสองแบบที่พวกเขาได้พิจารณาคือค่าธรรมเนียมล่วงหน้า/รอเวลาสำหรับการล็อคสภาพคล่อง และระบบชื่อเสียงที่ใช้โทเค็น Chaumian ที่มองไม่เห็น TLDR ของโครงการค่าธรรมเนียมคือจะมีการจ่ายพันธบัตรสำหรับค่าธรรมเนียมล่วงหน้าสำหรับการกำหนดเส้นทาง HTLC ที่คาดว่าจะใช้เวลานานในการชำระ และยิ่งยังไม่ได้รับการแก้ไขนานเท่าใด ก็จะปล่อยค่าธรรมเนียมไปยังแต่ละโหนดการกำหนดเส้นทาง ต่อระยะเวลาหนึ่งที่ล่วงเลยไปโดยมิได้ตั้งถิ่นฐาน ปัญหาคือการบังคับใช้นี้อาจนำไปสู่ความจำเป็นในการปิดช่องทางหากไม่ส่งค่าธรรมเนียมเมื่อจำเป็น และจะทำให้กรณีการใช้งานที่ถูกต้องตามกฎหมายซึ่งต้องใช้เวลาล็อคนานเพื่อจ่ายค่าธรรมเนียมที่สูงขึ้นเช่นเดียวกับผู้โจมตีที่พยายามรบกวนช่องสัญญาณ

โครงการชื่อเสียงจะเกี่ยวข้องกับ “การผูกมัด” โดยใช้หลักฐานที่ไม่มีความรู้เพื่อพิสูจน์การควบคุม Bitcoin เป็นการป้องกัน Sybil จากนั้นใช้พันธะที่เชื่อมโยงกับชื่อเสียงของคุณเพื่อรับโทเค็น Chaumian ที่ตาบอดจากโหนดการกำหนดเส้นทางที่จะไถ่ถอนและออกใหม่บน HTLC ประสบความสำเร็จในการชำระด้วยวิธีการรักษาความเป็นส่วนตัว โหนดจะออกโทเค็นหนึ่งครั้งต่อข้อมูลระบุตัวตน และหาก HTLC ไม่ได้รับการชำระหรือคืนเงินในเวลาที่เหมาะสม โหนดอาจปฏิเสธที่จะออกโทเค็นใหม่ ซึ่งจะทำให้ผู้ใช้ไม่สามารถกำหนดเส้นทางผ่านโหนดของตนได้ เว้นแต่พวกเขาจะใช้เวลาและเงินเพื่อสร้างใหม่ พันธบัตรเดิมพันด้วยเหรียญต่าง ๆ ที่จะออกในโทเค็นใหม่

สำหรับผู้ที่ต้องการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันทั้งสองนี้ สามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้ในหัวข้อ ห้า และ หก ในงานวิจัยของ Riard และ Naumenko

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าหากโหนดการกำหนดเส้นทางต้องใช้ระบบเอสโครว์ของบุคคลที่สามหรือวงเงินสินเชื่อที่ไว้วางใจได้ดังที่ฉันเขียนไว้ โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมปัญหาเหล่านี้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการติดขัดของช่องจะไม่ส่งผลกระทบต่อพวกเขา นี่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในโมเดลความเชื่อถือสำหรับโหนดการกำหนดเส้นทาง แต่จะไม่มีผลกับผู้ใช้ที่ใช้ช่องสัญญาณ Lightning จริงในการส่งและรับ sats ความปลอดภัยของเงินทุนหรือความสามารถในการบังคับใช้ในห่วงโซ่

ผู้คนอาจไม่ต้องการฟัง แต่ท้ายที่สุด หากวิธีแก้ปัญหาข้างต้นสำหรับบรรเทาปัญหาการติดขัดของช่องสำหรับช่องจริงไม่เพียงพอ ระบบของบุคคลที่สามเหล่านี้จะเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้เสมอ

นี่คือแขกโพสต์โดย Shinobi ความคิดเห็นที่แสดงออกมานั้นเป็นความคิดเห็นของตนเองทั้งหมด และไม่จำเป็นต้องสะท้อนความคิดเห็นของ BTC Inc หรือ Bitcoin Magazine