En el ámbito de blockchain , las amenazas a la ciberseguridad acechan en las sombras digitales, planteando riesgos para los cimientos mismos de los sistemas descentralizados. En este contexto, una amenaza es insidiosa y trascendental: los ataques Eclipse. Comprender estos ataques es fundamental para fortalecer la seguridad de las redes blockchain.
Un ataque de eclipse en el contexto de blockchain es una táctica maliciosa en la que se aísla deliberadamente a un usuario o nodo específico dentro de una red peer-to-peer (P2P). El objetivo principal de este ataque es oscurecer la visión del usuario objetivo de la red P2P, preparando el escenario para ataques cibernéticos más complejos o provocando una interrupción general de la red. Si bien los ataques de eclipse comparten similitudes con los ataques de Sybil, difieren en sus objetivos finales.
La red está inundada de pares falsos tanto en los ataques de Eclipse como de Sybil. Sin embargo, la distinción clave radica en el objetivo. En un ataque eclipse, un solo nodo es el foco, mientras que en un ataque Sybil, toda la red está bajo asedio.
Para complicar aún más las cosas, los atacantes pueden iniciar un ataque de eclipse creando numerosos nodos dent aparentemente independientes a través de un ataque Sybil. Esto les permite explotar el mecanismo de mantenimiento de superposición para ejecutar un ataque de eclipse, haciendo que las salvaguardas contra los ataques de Sybil sean ineficaces.
En particular, los ataques de eclipse fueron explorados exhaustivamente en un artículo de investigación de 2015 realizado por académicos de la Universidad de Boston y la Universidad Hebrea titulado "Ataques de eclipse en la red peer-to-peer de Bitcoin ". Este artículo profundizó en los hallazgos de los autores al realizar ataques de eclipse y discutió posibles contramedidas.
Durante un ataque eclipse, el atacante intenta redirigir las conexiones entrantes y salientes del participante de la red objetivo lejos de los nodos legítimos hacia los nodos del atacante. En consecuencia, el objetivo queda aislado de la red auténtica. Este aislamiento permite al atacante manipular el nodo desconectado, lo que podría provocar interrupciones en la minería de bloques y confirmaciones de transacciones no autorizadas.
La facilidad con la que se pueden ejecutar los ataques blockchain depende de la estructura subyacente de la red blockchain objetivo.
Comprender cómo funciona un ataque Eclipse
Los ataques de Eclipse explotan una vulnerabilidad específica en las redes blockchain, particularmente aquellas con ancho de banda limitado que dificulta la comunicación fluida entre todos los nodos. Esta vulnerabilidad surge a menudo cuando los clientes de blockchain se ejecutan en dispositivos menos potentes, lo que impide el flujo eficiente de información entre los nodos. Aquí hay una explicación simplificada de cómo funcionan los ataques Eclipse:
Limitaciones de la red : en las redes blockchain, no todos los nodos pueden comunicarse entre sí simultáneamente debido a las limitaciones del ancho de banda. Esta limitación crea una apertura para los atacantes.
Identificar nodos vulnerables : los atacantes apuntan a nodos de blockchain que operan en dispositivos menos potentes, lo que los hace más susceptibles a verse comprometidos dent
Aislar el objetivo : una vez que un atacante compromete un nodo, se concentra en manipular la comunicación entre el nodo infectado y un pequeño conjunto de nodos con los que interactúa regularmente. Este aislamiento es un paso crucial en Eclipse Attacks.
Cómo los atacantes ejecutan los ataques Eclipse
Para llevar a cabo ataques Eclipse, los atacantes emplean una técnica que involucra una 'botnet', que es esencialmente una red formada por otros dispositivos infectados con el software malicioso del atacante. Así es como funciona este proceso:
Implementación de botnets : los atacantes crean una 'botnet' infectando una red de dispositivos con su malware. Estos dispositivos comprometidos pasan a formar parte de la red controlada del atacante.
Infusión de direcciones IP: los nodos controlados por el atacante dentro de la 'botnet' inyectan numerosas direcciones IP en la red objetivo. Estas direcciones IP corresponden a las ubicaciones de los nodos maliciosos del atacante.
Conexión engañosa : cuando el dispositivo objetivo se vuelve a conectar con la red blockchain, sin saberlo establece conexiones con estos nodos maliciosos controlados por el atacante.
Esta manipulación permite al atacante influir en las conexiones de red del dispositivo invadido, lo que potencialmente allana el camino para diversas actividades maliciosas dentro de la red blockchain objetivo.
Comprender la naturaleza esquiva de los ataques DDoS
Estos ciberataques, o ataques de denegación de servicio distribuido (DDoS), emplean un enfoque estratégico que puede requerir múltiples intentos antes de conectarse exitosamente con el nodo objetivo. Una vez que se establece esta conexión, la víctima es vulnerable a las acciones del atacante. A continuación se muestra un desglose de cómo operan estos ataques:
Ataques DDoS : los ataques de denegación de servicio distribuido (DDoS) son el arma elegida en los ataques Eclipse. Estos ataques implican inundar el nodo objetivo con un volumen abrumador de intentos de conexión, abrumando su capacidad.
La persistencia da sus frutos : el atacante suele realizar varios intentos para conectarse con éxito con nodos externos. Esta persistencia es una característica crucial de los ataques DDoS.
Asalto descentralizado : los ataques DDoS se lanzan desde muchos dispositivos, lo que los hace altamente descentralizados y difíciles de detectar. Esta naturaleza descentralizada es lo que los hace particularmente esquivos.
Para subrayar la magnitud de estos ataques, considere los siguientes ejemplos.
DDoS sin precedentes : en septiembre de 2021, Yandex informó de un asombroso ataque DDoS, en el que la red soportó la asombrosa cifra de 22 millones de solicitudes por segundo entre agosto y septiembre de 2021. Esto sirve como testimonio de la magnitud de estos ataques.
Prueba de resistencia : ¡El ataque DDoS más largo jamás registrado persistió durante 776 horas, lo que equivale a más de un mes! Estos casos ilustran vívidamente la naturaleza esquiva de los ataques DDoS y su capacidad para perturbar las redes a una dent .
Detección de ataques de eclipse
La detección de ataques de Eclipse en redes blockchain ha sido objeto de una extensa investigación, que ha arrojado dos métodos de detección principales, cada uno con sus ventajas e inconvenientes.
Detección de eclipse basada en la percepción de la topología de enrutamiento
- Este método se centra en analizar la estructura de enrutamiento de la red. Los atacantes de Eclipse inundan el objetivo con solicitudes de conexión para ocupar la tabla de enrutamiento del nodo.
- Los detectores analizan parámetros como la topología de la red blockchain y los estados de la tabla de enrutamiento de los nodos clave. Los cambios en estos parámetros indican la aparición de un ataque de eclipse.
- Si bien este enfoque es altamente confiable y valioso para dent vulnerabilidades estructurales en la red blockchain, necesita ayuda con la generalización de modelos complejos y la adaptabilidad a patrones de tráfico de red que cambian dinámicamente.
Detección de ataques de Eclipse basada en el análisis del estado del tráfico de enlaces
- Para alterar la estructura de enrutamiento, los atacantes de eclipse deben inundar el objetivo con tráfico de enrutamiento malicioso.
- Este método captura y analiza el tráfico en tiempo real en la capa de red blockchain, extrayendo indicadores centrales de ataques de eclipse.
- Luego se utilizan modelos estadísticos o de aprendizaje automático para dent ataques de eclipse, lo que ofrece una detección sólida en tiempo real y adaptabilidad del modelo.
- Sin embargo, es posible que necesite ayuda para percibir ataques dinámicos de eclipse de múltiples rutas y diferenciar el tráfico de ataque de eclipse del tráfico normal, lo que afecta la precisión de la detección.
Para abordar estas limitaciones, se propone un nuevo método de detección de clasificación. Combina conjuntos de características personalizadas y aprendizaje profundo para superar los desafíos de detección y percepción de características débiles causados por una distribución desigual de la muestra y defi de características complejas. Este método detecta y aísla eficientemente el tráfico de ataques de eclipse, mejorando la seguridad de los enrutadores de la capa de red blockchain y los nodos mineros.
Repercusiones de los ataques de Eclipse
Las consecuencias de un ataque Eclipse pueden tener consecuencias importantes y arrojar luz sobre los motivos detrás de dichos ataques. Cuando nos enfrentamos a un ataque Eclipse, hay tres posibles repercusiones a tener en cuenta:
Doble gasto de confirmación cero
Interrumpir la conexión de red de un usuario permite al atacante introducir datos falsos sin problemas, induciendo a la víctima a gastar dos veces. Esto ocurre porque el nodo comprometido se comunica exclusivamente con nodos hostiles, lo que impide que la transacción sea confirmada y agregada a la cadena de bloques.
Posteriormente, el atacante utiliza estos datos manipulados para iniciar una transacción legítima transfiriendo los mismos fondos a otro destino. Es importante destacar que si esta nueva transacción ofrece tarifas de gas más altas, los mineros le dan prioridad para la autenticación, lo que invalida la transacción inicial iniciada por el usuario.
Para los comerciantes que aceptan transacciones con confirmación 0, este escenario puede resultar particularmente perjudicial. Las monedas parecen haber sido gastadas en otra parte, a pesar de que los bienes ya han sido entregados al comprador, dejando al comerciante perdido. Estos dent de doble gasto pueden tener importantes implicaciones financieras.
N-Confirmación doble gasto
Para ejecutar este ataque, el agresor debe eclipsar al comerciante y al minero cuyas monedas son objetivo de la redirección. Así es como se desarrolla este sofisticado esquema:
Cuando un comprador realiza un pedido al vendedor, la transacción se transmite a la red comprometida, incluido el nodo fraudulento que se hace pasar por el minero.
Los nodos comprometidos dentro de esta red proporcionan confirmaciones falsas, engañando al vendedor haciéndole creer que la transacción se ha agregado de forma segura a la cadena de bloques. Esta confirmación falsa induce al error al vendedor haciéndole creer que el pago es auténtico.
Satisfecho con la confirmación falsa, el vendedor entrega la mercancía al atacante, asumiendo que la transacción es legítima. En este punto, el atacante obtiene el producto comprado y las monedas de la víctima, desviando inteligentemente los fondos a otro destino.
Este intrincado proceso ilustra cómo los atacantes explotan la confianza y las confirmaciones falsas para orquestar el doble gasto de confirmación N, lo que resulta en la adquisición no autorizada de bienes y fondos mientras la víctima desconoce el engaño.
Poder minero disminuido
A raíz de un ataque Eclipse, los nodos afectados continúan sus operaciones, sin darse cuenta de su aislamiento de la red genuina. Esto incluye a los mineros cuyos sistemas han sido comprometidos. Estos mineros persisten en minar bloques dentro de las reglas establecidas de la cadena de bloques.
Sin embargo, surge un problema crítico cuando estos bloques minados llegan a la cadena de bloques. Dado que los nodos honestos de la red auténtica nunca han encontrado estos datos, rápidamente los descartan por considerarlos poco fiables. En consecuencia, los frutos de los esfuerzos mineros del nodo infectado son nulos, ya que la auténtica red blockchain los considera inválidos.
El poder minero del nodo infectado deja de contribuir a la funcionalidad de la cadena de bloques y no genera recompensas a cambio. El efecto neto es una reducción en la eficiencia general de la cadena de bloques.
Cuando se ejecutan contra los principales mineros, los ataques de eclipse a gran escala suelen ser un precursor de un ataque del 51% en una red blockchain. Sin embargo, la viabilidad de lanzar con éxito un ataque de este tipo en una red tan sólida como la de Bitcoin sigue siendo escasa debido al inmenso costo que implica.
En el contexto de Bitcoin , donde el poder de hash es de aproximadamente 80 terahashes por segundo (TH/s), un atacante necesitaría adquirir más de 40 terahashes por segundo para montar un ataque del 51%. Este abrumador requisito subraya el costo de dominar la mayoría del poder de hash de Bitcoin .
Si bien la idea de un ataque del 51% puede ser una preocupación en el mundo blockchain, la magnitud y el gasto necesarios para lograrlo en una red establecida como Bitcoin actúan como elementos disuasorios sustanciales. Esto sirve como testimonio de la resiliencia y seguridad de las redes blockchain bien establecidas contra este tipo de esfuerzos maliciosos.
Prevención de ataques de eclipse
Un enfoque proactivo y un diseño de red bien pensado son fundamentales para frustrar los ataques de eclipse. La implementación temprana de medidas preventivas durante el desarrollo de una red blockchain puede mitigar sustancialmente las vulnerabilidades. Al centrarse en la prevención, la red puede reforzar sus defensas contra posibles ataques de eclipse, mejorando la seguridad general.
Selección aleatoria de nodos
Construir una red peer-to-peer con un mecanismo que garantice que cada nodo se conecte a un conjunto aleatorio de direcciones IP durante la sincronización es una estrategia eficaz. Este enfoque minimiza las posibilidades de vincularse involuntariamente a nodos bajo el control de posibles atacantes.
Selección de nodo determinista
A diferencia de la selección aleatoria de nodos, la selección determinista de nodos implica colocar direcciones IP de nodos particulares en ranuras fijas preasignadas durante las conexiones. Esta estrategia agrega complejidad a los atacantes que intentan manipular nodos y disminuye la efectividad de los ataques de eclipse.
Mayores conexiones de nodos
Aumentar el número de conexiones entre nodos aumenta la probabilidad de que los nodos establezcan conexiones con usuarios genuinos. Esto sirve como una medida sólida para fortalecer la seguridad de la red.
Nuevas restricciones de nodos
La implementación de barreras, como requisitos de costo o complejidad, para impedir la adición de nuevos nodos dentro de la red eleva el umbral para que los atacantes intenten inundar la red con nodos maliciosos; este paso proactivo refuerza la seguridad de la red.
Importancia en la seguridad blockchain
Los ataques Eclipse tienen una importancia primordial dentro de las redes blockchain, ya que representan una grave amenaza a los cimientos de la confianza y la seguridad en los sistemas descentralizados. Estos ataques, si tienen éxito, pueden desmantelar los pilares de la confiabilidad de blockchain y erosionar la seguridad en la que confían los usuarios.
Socavando la confianza y la seguridad
Los ataques de Eclipse atacan el corazón de los principios básicos de blockchain: transparencia y seguridad. Al aislar los nodos y controlar sus interacciones, los atacantes pueden manipular transacciones, interrumpir la minería y ejecutar doble gasto con alarmante facilidad.
Tales acciones empañan la confianza que los usuarios depositan en los sistemas blockchain, generando dudas sobre la confiabilidad de las transacciones y la integridad del libro mayor. Esta erosión de la confianza tiene el potencial de disuadir a los usuarios e inversores de participar en el ecosistema blockchain, debilitando así la seguridad general de la red.
Defensa proactiva en ecosistemas blockchain
Dada la gravedad de la amenaza que representan los ataques Eclipse, una postura de defensa proactiva dentro de los ecosistemas blockchain no es una opción sino una necesidad. Se vuelve imperativo implementar medidas de seguridad sólidas, como la selección aleatoria de nodos, la asignación determinista de nodos y el aumento de las conexiones de nodos.
Estas medidas sirven como primera línea de defensa, reduciendo la probabilidad de que los ataques Eclipse tengan éxito y manteniendo la integridad y confiabilidad de la cadena de bloques.
Interrumpir la descentralización
La principal fortaleza de Blockchain radica en la descentralización, que ofrece a los usuarios un libro de contabilidad transparente y resistente a manipulaciones. Los ataques Eclipse, si tienen éxito, pueden subvertir esta descentralización aislando y manipulando nodos. Esto puede conducir a una concentración de poder, negando los principios fundamentales de igualdad y justicia que blockchain pretende lograr.
Amenaza a la inmutabilidad
La inmutabilidad de Blockchain, la naturaleza inalterable de las transacciones registradas, es la piedra angular de la confianza. Los ataques de Eclipse pueden comprometer esta inmutabilidad al permitir que los atacantes manipulen transacciones o bloqueen confirmaciones. Dicha manipulación puede erosionar la confianza en los datos históricos de la cadena de bloques, lo que hace imperativo defenderse contra estos ataques.
Consecuencias económicas
Más allá de las interrupciones técnicas, los ataques Eclipse pueden tener graves repercusiones económicas. Pueden provocar pérdidas financieras, principalmente a través del doble gasto, lo que disuade a nuevos participantes de ingresar al ecosistema blockchain. Esto afecta la confianza del usuario y obstaculiza el crecimiento y la adopción de la tecnología blockchain.
La necesidad de estrategias de defensa proactivas dentro de los ecosistemas blockchain es dent a la luz de estos desafíos. La implementación de estrictas medidas de seguridad se vuelve primordial para proteger los principios básicos de descentralización, inmutabilidad y confianza que sustentan la promesa de la tecnología blockchain.
Conclusión
Los ataques Eclipse no son sólo vulnerabilidades técnicas; representan una grave amenaza para la confianza y la seguridad que prometen las redes blockchain. Estos ataques pueden perturbar la descentralización, comprometer la inmutabilidad y tener consecuencias económicas nefastas. Por lo tanto, comprender y prevenir los ataques de Eclipse es de suma importancia.
A medida que evoluciona el panorama de la ciberseguridad, mantenerse informado y mejorar proactivamente la seguridad de la red se vuelve esencial. Los ecosistemas blockchain pueden fortalecer sus defensas implementando medidas como la selección aleatoria de nodos, la asignación determinista de nodos y el aumento de las conexiones de nodos. Los usuarios, desarrolladores y partes interesadas deben permanecer atentos y trabajar colectivamente para salvaguardar la integridad de la tecnología blockchain en una era de amenazas cibernéticas en evolución.
