OSMO:Cosmos联合创始人：一个密码学漏洞引发的币安跨链桥攻击_OSM

原文作者：Cosmos联合创始人EthanBuchman

关于币安黑客事件的一些想法。Binance是Cosmos软件的最大用户，他们运营着一个价值数百亿美元的平台，但没有对核心软件做出有意义的贡献或参与。从这里发生的事情中，我们可以学到很多。

你可能看到了samczsun的优秀推文贴展示了这个问题。https://twitter.com/samczsun/status/1578167198203289600?让我们尝试补充一些有关情况的详细信息。

一个官方防御补丁已发布在这里：https://forum.cosmos.network/t/cosmos-sdk-security-advisory-dragonfruit/7614

金色午报｜12月6日午间重要动态一览:7:00-12:00关键词：B站、三箭资本、中国芯、ParagonsDAO

1.B站测试高能链启动元宇宙业务；

2.三箭资本以550ETH购入NFT“Some Other Asshole” 约合227万美元；

3.美元稳定币USDC发行量突破400亿美元 创历史新高；

4.中国芯数字货币钱包通过测试 支持数字货币收付款；

5.奈雪的茶将限量发售“NAYUKI”NFT艺术品盲盒；

6.链游社区ParagonsDAO完成2500万美元融资，Paradigm等参投；

7.中国电信子公司拟采购“元宇宙数字人制作项目”；

8.Block.one宣布向EOS网络基金会、Pomelo和EdenOS分别捐赠3000万、100万、100万枚EOS。[2021/12/6 12:53:35]

友情提醒：如果你发现Cosmos软件存在潜在漏洞，请遵循我们负责任的披露流程：

Bakkt期货合约数据一览:金色财经报道，Bakkt Volume Bot数据显示，12月17日，Bakkt比特币月度期货合约日交易额为3446万美元，同比下跌53%。[2020/12/18 15:41:51]

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

问题的症结在于黑客能够伪造一个默克尔证明，这不应该是可实现的-默克尔证明应该是高度安全的。区块链轻客户端建立在默克尔证明之上，因此正确处理它们很重要。

默克尔证明是数据存储中存在某些键值对的密码学证明，我们可以称之为“包含证明”。很多区块链将其数据存储在一棵默克尔树中，以便可以生成证明某些数据包含在树中的证明。

默克尔证明在IBC中被大量使用，例如，一个区块链可以证明它有一个指向另一个区块链的数据包。当然，如果你可以证明某些数据在树中，但实际上并没有，那将是一个大问题。而这就是在Binance身上发生的事。

金色午报 | 8月13日午间重要动态一览:7:00-12:00关键词：DeFi项目、Bitfinex、矿工费、LINK

1.以太坊矿工手续费收益超过区块奖励。

2.Bitfinex暂停交易达3小时 现已恢复。

3.Uniswap 8月份交易额已达到17.6亿美元。

4.LINK持续创历史新高 日内最高涨至16.9777美元。

5.社区正在尝试拯救Yam 参与投票的YAM数量达5万多枚。

6.BASED开启代币分配后 不到24小时注入资金超1200万美元。

7.NEAR Protocol完成公募筹集到超3175万美元。

8.ETC Labs CEO回应“财政系统提案”：与ETC核心价值背道而驰。[2020/8/13]

Cosmos链使用一种称为IAVL的默克尔树，它位于IAVL存储库中。它附有一首关于默克尔树有多棒的诗。IAVL是一个自定义的默克尔化平衡二叉搜索树，它类似于以太坊的帕特里夏树。

独家 | Bakkt期货合约数据一览:金色财经报道，Bakkt Volume Bot数据显示，6月3日，Bakkt比特币月度期货合约日交易额为2058万美元，同比下跌34%，未平仓合约量为1308万美元，同比上升25%。[2020/6/4]

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

每个区块链开发人员在接触这些结构的架构和算法时，都不得不陷入默克尔树的疯狂之中。

IAVL存储库公开了一个API，用于使用一个“RangeProof”对象构建和验证证明。一个范围证明用于证明某些范围的key在默克尔树中并列存在。

一个范围证明还可用于证明单个键值对，或证明某个键不在树中。

IAVL存储库将RangeProof对象用于所有三种证明。但事实证明RangeProof的内部工作存在一个严重漏洞。

独家 | Bakkt期货合约数据一览:金色财经报道，Bakkt Volume Bot数据显示，4月15日，Bakkt比特币月度期货合约单日交易额为571万美元，环比下降27%，未平仓合约量为632万美元，环比下降0%。[2020/4/16]

一个证明应该由一个子叶节点和一系列内部节点组成，这些节点勾勒出从子叶到根的路径，并具有足够的信息来计算树的merkle根哈希并验证子叶实际上是树的一部分。

由于这是一棵二叉树，所以每个内部节点都可以有一个左分支和右分支。但是在证明中，你是在树中跟踪路径，因此内部节点应该只包含其左分支或右分支哈希。另一个是由证明中其他节点的哈希构造的。

这就是IAVLRangeProof的代码遇到问题的地方。IAVLRangeProof允许填充InnerNode中的Left和Right字段。而这不应该发生。

攻击者基本上利用了将信息粘贴到Right字段中的优势，它们从未经过验证，也从未影响哈希计算，从而使验证者相信某些子叶是树的一部分。因此，他们成功地伪造了一个默克尔证明。

值得注意的是，这个问题取决于攻击者能否将子叶添加到单个证明中，因为RangeProof允许你一次证明多个子叶。因此，即使你的协议只希望一次证明一个key，使用RangeProof也会为攻击者打开攻击面。

所以使用RangeProof并不是一个好主意。但是我们也可以提出一个简单的防御措施——如果任何内部节点同时填充了Left和Right字段，则预先拒绝证明。这样做应该可以解决这个问题。

虽然RangeProof是一个核心Cosmos存储库(IAVL)的一部分，但它实际上并未用于Cosmos堆栈内的区块链协议中。IAVL树本身被所有CosmosSDK链使用，但RangeProofs并没有。这是理解的关键！

相反，对于IBC中的默克尔证明，开发者按照IBC标准设定的更严格的流程开发了一个新规范。该规范称为「ICS23」，它位于IBC规范存储库中：https://github.com/cosmos/ibc中。

那什么是ICS23？这是支持多种默克尔树的默克尔证明的通用标准。ICS23定义了一种用于序列化和验证默克尔证明的通用格式。

IBC没有使用IAVL树的内置RangeProof系统，而是使用ICS23标准来生成和验证IAVL树的默克尔证明。而ICS23代码中并没有这个漏洞。

这不仅仅是使用不同的代码，并因此侥幸躲过一劫的问题。这代表了一种根本不同的软件工程方法。

ICS23遵循更严格的设计流程，旨在最大限度地减少攻击面，同时仍然是通用的，这是一项艰巨的任务！作为其中的一部分，它明确地拒绝了rangeproofs，ICS23中并没有rangeproofs。

因此，该漏洞本身在ICS23规范中是不可接受的，这是好的，IBC的目标是使跨链通信更加安全。

当然，IBC规范和协议可能并不完善，并将继续改进。作为一个复杂的协议和软件实现，它甚至可能存在我们社区必须应对的尚未被发现的漏洞，安全需要一个社区。

我们都必须认真对待安全。如果发现潜在漏洞，请负责任地披露：https://github.com/cosmos/cosmos-sdk/blob/main/SECURITY.md。

如果你可以为改进软件和协议做出贡献，我们邀请您这样做！

总的来说，这次事件是一个机会，它提醒了大家在软件开发生命周期中加强安全实践的重要性，传播一些关于IBC是什么及其工作方式的一些认识，并邀请整个生态来帮助改进IBC。

跨链桥黑客对我们的行业来说是一个真正的问题，如果不认真致力于更高的安全性和标准流程，它们就不会变得更好。让IBC成为一个光辉的例子。

这里还有一个关于使用开源软件的重要教训：遵循最佳实践，保持最新状态，并向上游贡献资源！很高兴看到binance成为更负责任和协作的生态参与者！

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