女巫攻擊及其防范

• 什么是女巫攻擊
• 女巫攻擊的防范
• • 身份驗證
  • 特征向量
  • 讓偽造變得困難
  • Model 0

什么是女巫攻擊

之前的文章在講拜贊庭容錯的時候，我們提到了女巫攻擊Sybil Attack。那什么是女巫攻擊呢？

女巫攻擊這個詞來源于Flora Rheta Schreiber 在1973年的小說《女巫》，這本小說寫的是對兼具多種人格的Sybil Dorsett進行心理治療的故事。一人化身為多人，這個就是女巫攻擊的本質。

在一個單純的分布式P2P網絡中，任何節點可以隨意的加入和退出P2P網絡，沒有任何限制。它只需要對外暴露其在P2P網絡中的唯一標志即可，除此之外，其他的信息都是私有的。

鑒于P2P網絡分布式的特性，這就意味著沒有任何中心節點，或者說沒有特權節點。這樣即使大家發現了惡意的節點，也沒有權利去回滾整個網絡的操作。在P2P網絡中，我們必須假設所有的節點都是不可靠的，跟所有其他節點的交互都是有風險的。

女巫攻擊正是利用了P2P網絡的分布式特性，將一個節點偽裝成多個節點，并將這多個偽裝節點（也叫做Sybil 節點）廣播到整個P2P網絡中，從而做一些莫可名狀的事情，比如獲得網絡控制權，拒絕響應，干擾查詢等事情。

考慮到之前我們提到的拜贊庭容錯，如果發生了女巫攻擊，一個節點可以偽裝成多個有效節點，這樣只要偽裝的節點突破n/3的限制，就能控制整個網絡。而實際上，惡意節點可能只有一個。

女巫攻擊的防范

事實上，在某些P2P網絡中，女巫攻擊并不需要花費太多功夫即可完成。那么我們我們怎么去防范女巫攻擊呢？

身份驗證

既然女巫攻擊的方法就是偽造網絡ID，那么最簡單的辦法就是讓每個加入的節點來做身份認證。這樣偽造的節點無法通過認證，那么女巫攻擊就完美的解決了。

身份驗證也有兩種方式：

通過統一的第三方機構對節點進行認證。熟悉區塊鏈的同學可能有聽過‘oracles’，這個就是一個第三方的可信機構。當然這樣做，會損失認證節點的一部分匿名性。如果參與的P2P節點可以接受，那么這確實是一個可行的辦法。

2014年上映了一部德國的片子《我是誰：沒有絕對安全的系統》，這個片子是講的黑客的故事，同樣的，這個世界上也沒有絕對匿名的系統。世界上比較有名的像比特幣,洋蔥路由等都可以通過某些辦法獲得用戶信息，這些我會在后面的文章中具體講述。

還有一種就是非直接認證。
可以假如網絡初始有N的可信任節點，這些信任節點可以對其他節點進行擔保，擔保其他的節點也是可信任的。當然這里面涉及到一些有效的擔保算法，這里就不詳細講述了。

特征向量

我們在做大數據的時候，往往需要通過很多特征向量來區分出是不是同一個用戶，同樣的在P2P網絡中，我們也可以通過這種特征向量來區分這個節點是不是偽造的節點。當然這種方式不能完全避免女巫攻擊，但是可以有效的減少女巫攻擊。這種是有成熟產品的，像SybilGuard 和 the Advogato Trust Metric。

讓偽造變得困難

如果能夠加大偽造的難度，那么女巫攻擊也就不那么有效了。這種最常見的就是POW了，工作量證明，讓節點通過運算去解決問題，解決了才認可你是一個有效的節點，這樣就有效的杜絕了女巫節點的存在。

Model 0

在golem網絡中，他們發明了一種算法來杜絕女巫攻擊，叫做Model 0。 golem是一個算力付費的區塊鏈項目，用戶付費然后在區塊鏈網絡上面完成計算。

在Model 0中，有兩種節點：Known 和 unknown， 并且會保存所有請求者的請求歷史。如果一個請求者他歷史記錄里面有3-5個成功交易，那么這個請求者就是Known節點，其他的沒有發生過交易的就是unknown節點。

系統如果一直和Known節點進行交互當然不會出現任何問題，但是Known節點畢竟是有限的，那么系統還是要接收一定的Unknown節點。怎么保證接收Unknown節點的過程中，不會受到女巫攻擊呢？

辦法就是構造一個量化的機制，當節點跟Unknown節點進行交互的過程中，如果出現錯誤或者失敗，那么節點可以暫時拒絕和Unknown節點的請求，只接收Known節點的請求。在未來的某個時間再去接收Unknown節點的請求，這樣就保證了系統在整體上是可用的，不會出現大面積服務拒絕的情況。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的女巫攻击及其防范的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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