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번호: Lianyuan 보안 지식 No.013
블록체인 기술은 분산화되고 투명한 특성으로 인해 현대 금융, 공급망, 데이터 저장 등 여러 분야에서 중요한 인프라가 되었습니다. 그러나 기술이 발전함에 따라 블록체인 시스템은 점점 더 복잡해지는 보안 문제에 직면해 있습니다. ChainSource 보안 팀은 L0(기본 인프라), L1(메인 체인), L2(확장 솔루션) 및 L3(애플리케이션 계층) 등 다양한 수준에서 분석을 수행합니다. 우리는 블록체인의 네 가지 주요 수준의 보안을 종합적으로 분석하고, 구체적인 사례를 통해 그들이 직면한 과제와 대응 전략을 논의할 것입니다.
레이어 0: 기본 인프라 보안
L0 레이어는 하드웨어, 네트워크, 합의 메커니즘을 포함한 블록체인의 인프라입니다. 이 레이어의 보안은 전체 블록체인 시스템의 안정성과 보안에 직접적인 영향을 미칩니다.
보안 과제:
하드웨어 보안: 하드웨어 장치는 물리적 공격이나 오작동으로 인해 데이터 유출이나 시스템 충돌이 발생할 수 있습니다.
네트워크 보안: 블록체인 네트워크는 DDoS 공격을 받아 네트워크의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
합의 메커니즘 보안: 합의 메커니즘(예: PoW, PoS 등)이 공격을 받아 이중 지출 공격이나 분기 문제가 발생할 수 있습니다.
안전 조치:
하드웨어 암호화: HSM(하드웨어 보안 모듈) 및 TEE(신뢰할 수 있는 실행 환경)를 사용하여 키와 민감한 데이터를 보호합니다.
네트워크 보호: 방화벽과 DDoS 보호 메커니즘을 배포하여 네트워크 안정성을 보장합니다.
합의 메커니즘 최적화: 작업 증명(PoW)의 계산 복잡도를 높이거나 지분 증명(PoS)의 다단계 검증 메커니즘을 채택하는 등 합의 알고리즘을 개선하고 공격 난이도를 높입니다.
사례: Ethereum Classic은 Ethereum의 원래 체인을 상속받은 Ethereum의 분기된 체인입니다. 2019년과 2020년에 ETC 네트워크는 각각 여러 차례의 51% 공격을 겪었습니다. 공격자는 네트워크 컴퓨팅 성능의 50% 이상을 제어하고 여러 차례 재구성 공격을 수행하여 이중 지출 현상을 겪었고 수백만 달러의 자산 손실이 심각했습니다. 네트워크의 신뢰성과 보안에 영향을 미쳤습니다. 그 이후로 ETC 커뮤니티는 네트워크 모니터링을 강화하고 51% 공격을 탐지하고 방어하는 도구를 도입했으며 공격 비용을 늘렸습니다.
레이어 1: 메인 체인 보안
L1 레이어는 블록체인의 메인 체인 부분을 말하며 블록체인의 프로토콜과 데이터 구조를 포함합니다. 이 계층의 보안은 블록체인 네트워크의 무결성 및 데이터의 변조 불가능성과 관련이 있습니다.
보안 과제:
프로토콜 취약성: 블록체인 프로토콜에는 악의적으로 악용될 수 있는 설계 결함이나 구현 허점이 있을 수 있습니다.
스마트 계약 취약성: 스마트 계약 코드에 허점이 있어 자금 도난이나 계약 남용으로 이어질 수 있습니다.
노드 보안: 노드가 공격을 받아 전체 블록체인 네트워크의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
안전 조치:
프로토콜 감사: 블록체인 프로토콜의 보안 감사를 정기적으로 수행하여 잠재적인 취약점을 발견하고 복구합니다.
스마트 계약 감사: 보안을 보장하기 위해 도구와 제3자 감사 서비스를 사용하여 스마트 계약 코드에 대한 포괄적인 검토를 수행합니다.
노드 보호: 침입 탐지 시스템(IDS)과 방화벽을 배포하여 공격으로부터 노드를 보호합니다.
사례: 2016년 이더리움의 DAO(Decentralized Autonomous Organization)가 공격을 받았습니다. 이 사건은 이더리움 네트워크의 보안과 관련이 있으며, 공격자는 DAO 스마트 계약의 취약점(재귀 호출 취약점)을 이용하여 해커 훔치기 공격을 수행했습니다. 약 5천만 달러 상당의 이더리움. 이 사건으로 인해 이더리움 커뮤니티는 도난당한 자금을 롤백하기 위해 하드포크를 실시하기로 결정했고, 그 결과 이더리움(ETH)과 이더리움 클래식(ETC)이 탄생했으며, 네트워크 보안을 강화하기 위해 더욱 엄격한 계약 감사 및 보안 검토 메커니즘을 도입하게 되었습니다.
레이어 2: 확장된 솔루션 보안
블록체인 L2(레이어 2) 보안에는 높은 보안을 유지하면서 네트워크의 확장성과 성능을 향상시키도록 설계된 블록체인 네트워크 기반의 솔루션 확장이 주로 포함됩니다. L2 솔루션에는 사이드 체인, 상태 채널, 라이트닝 네트워크 등이 포함됩니다. 이 계층의 보안에는 크로스 체인 통신 및 거래 확인이 포함됩니다. 보안 과제:
크로스체인 통신 보안: 크로스체인 통신 프로토콜에는 악의적으로 공격에 악용될 수 있는 허점이 있을 수 있습니다.
거래 확인 보안: L2 레이어 거래 확인 메커니즘에는 결함이 있어 이중 지출 또는 거래 확인이 취소될 수 있습니다.
확장 체계의 보안: 확장 체계의 구현에는 시스템 보안에 영향을 미치는 설계 결함이나 구현 허점이 있을 수 있습니다.
안전 조치:
크로스체인 프로토콜 감사: 크로스체인 통신 프로토콜에 대한 포괄적인 감사를 수행하여 보안을 보장합니다.
거래 확인 메커니즘 최적화: 거래 확인 메커니즘을 개선하여 거래의 고유성과 변조 불가능성을 보장합니다.
확장 체계의 보안 검증: 정식 검증 및 보안 테스트 도구를 사용하여 확장 체계를 포괄적으로 검증하여 보안을 보장합니다.
사례: 라이트닝 네트워크는 비트코인의 빠른 소액 결제를 위한 L2 확장 솔루션입니다. 2019년에 연구원들은 공격자가 악의적인 거래를 통해 사용자의 자금을 훔칠 수 있는 취약점을 발견했습니다. 공격자는 채널이 닫히기 전에 유효하지 않은 거래를 보내 사용자 자금을 도난당할 수 있습니다. 이 취약점은 대규모로 악용되지는 않았지만 라이트닝 네트워크에서 잠재적인 보안 위험을 노출합니다. 개발팀은 신속하게 패치를 출시하고 사용자에게 최신 버전으로 업그레이드하도록 권고했으며 보안 감사를 강화했습니다.
레이어 3: 애플리케이션 레이어 보안
L3 레이어는 분산 애플리케이션(DApp) 및 스마트 계약 플랫폼과 같은 스마트 계약 보안, dApp 보안, 온체인 거버넌스 메커니즘 등을 포함한 블록체인 기반 애플리케이션을 의미합니다. 이 보안 계층에는 사용자 데이터 및 애플리케이션 논리의 보안이 포함됩니다.
보안 과제:
사용자 데이터 보안: 사용자 데이터가 유출되거나 변조되어 개인 정보 유출 또는 데이터 손실이 발생할 수 있습니다.
애플리케이션 로직 취약성: 애플리케이션 로직에는 악의적인 행위자가 공격을 위해 악용할 수 있는 취약성이 있을 수 있습니다.
인증 보안: 사용자 인증 메커니즘에는 결함이 있을 수 있으며 악의적인 행위자가 공격에 악용할 수 있습니다.
안전 조치:
데이터 암호화: 사용자 개인 정보를 보호하기 위해 사용자 데이터를 암호화하고 저장합니다.
애플리케이션 로직 감사: 보안 감사 도구와 타사 감사 서비스를 사용하여 애플리케이션 로직을 포괄적으로 검토하여 보안을 보장합니다.
다단계 인증: 다단계 인증 메커니즘을 사용하여 사용자 인증의 보안을 강화합니다.
사례: 2021년 8월, 크로스체인 상호 운용성 프로토콜인 Poly Network가 갑자기 해커의 공격을 받았습니다. 이 프로토콜을 사용하는 O 3 Swap은 심각한 손실을 입었습니다. Ethereum, Binance Smart Chain 및 Polygon의 세 가지 주요 네트워크의 자산이 거의 전멸되었습니다. 1시간 이내에 2억 5천만 달러, 2억 7천만 달러, 8,500만 달러의 암호화폐 자산이 도난당해 총 6억 1천만 달러의 손실이 발생했습니다. 이 공격은 주로 릴레이 체인 검증인의 공개 키 교체로 인해 발생합니다. 즉, 공격자가 크로스체인 중간 검증자를 교체하고 공격자 자신이 제어하는 것입니다. 이 사건은 스마트 계약의 보안 감사와 다단계 인증 구현을 강화하기 위해 더욱 분산된 거래소를 촉발시켰습니다.
결론
블록체인 보안은 L0부터 L3까지 모든 레벨에서 종합적인 분석과 대응이 필요한 다단계 문제입니다. 하드웨어 및 네트워크 보안 강화, 합의 메커니즘 개선, 정기적인 프로토콜 및 스마트 계약 감사 수행, 크로스체인 통신 및 거래 확인 메커니즘 최적화, 사용자 데이터 및 애플리케이션 로직의 보안 보장을 통해 블록체인 시스템의 전반적인 보안을 크게 향상시킬 수 있습니다. 응용 프로그램 계층에서.
우리의 체인 소스 보안 팀은 블록체인 기술의 건전한 발전을 보장하고 사용자가 보다 안전하게 거래를 수행할 수 있도록 보안 연구와 기술 개선을 지속적으로 수행할 것입니다. 우리는 모든 수준에서 지속적으로 보안을 개선해야만 블록체인의 진정한 분산화가 가능하다고 굳게 믿습니다. 중앙 집중화, 투명성 및 보안에 대한 비전이 실현되었습니다.
Chainyuan Technology는 블록체인 보안에 주력하는 회사입니다. 우리의 핵심 업무에는 블록체인 보안 연구, 온체인 데이터 분석, 자산 및 계약 취약성 구조가 포함되며, 개인과 기관을 위해 도난당한 많은 디지털 자산을 성공적으로 복구했습니다. 동시에 우리는 업계 조직에 프로젝트 안전 분석 보고서, 온체인 추적성 및 기술 컨설팅/지원 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
읽어주셔서 감사합니다. 앞으로도 블록체인 보안 콘텐츠에 집중하고 공유하겠습니다.
