كسر عنق زجاجة البيتكوين: دليل تدقيق شامل لتقنية قياس BTC Layer2

Layer2 عبارة عن نظام blockchain كامل، لذا فإن عناصر التدقيق العامة للسلسلة العامة أيضًا ينطبق على السلاسل الجانبية، راجع الملحق في نهاية هذه المقالة للحصول على التفاصيل.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لخصوصيتها، تتطلب السلاسل الجانبية أيضًا بعض عمليات التدقيق الإضافية:

• أمان بروتوكول الإجماع: راجع ما إذا كان بروتوكول الإجماع الخاص بالسلسلة الجانبية (مثل PoW وPoS وDPoS) قد تم التحقق منه واختباره بشكل كامل، وما إذا كانت هناك نقاط ضعف محتملة أو ناقلات هجوم، مثل هجمات 51%، والهجمات بعيدة المدى، وما إلى ذلك.

• أمان عقدة الإجماع: تقييم أمان عقد الإجماع، بما في ذلك إدارة المفاتيح وحماية العقدة والتكرار النسخ الاحتياطي لمنع العقد من التعرض للخطر أو إساءة الاستخدام.

• تأمين الأصول وتحريرها: راجع آلية التثبيت ثنائية الاتجاه للأصول بين السلسلة الجانبية و السلسلة الرئيسية، مما يضمن أن العقود الذكية التي تقفل الأصول وتحررها آمنة وموثوقة، مما يمنع الإنفاق المزدوج أو فقدان الأصول أو فشل القفل.

• التحقق عبر السلسلة: تحقق من دقة وأمن التحقق عبر السلسلة للتأكد من أن عملية التحقق لا مركزية ومضادة للتلاعب، مما يمنع فشل التحقق أو التحقق الضار.

• تدقيق كود العقد: تدقيق متعمق لجميع العقود الذكية التي تعمل على السلسلة الجانبية لاكتشافها نقاط الضعف أو الأبواب الخلفية المحتملة، خاصة في منطق العقود عند التعامل مع العمليات عبر السلسلة.

• آلية الترقية: تحقق مما إذا كانت آلية الترقية الخاصة بالعقد الذكي آمنة وتخضع للتدقيق المناسب عملية إجماع المجتمع لمنع الترقيات الضارة أو التلاعب بالعقود.

• الاتصال بين العقد: تحقق مما إذا كان بروتوكول الاتصال بين عقد السلسلة الجانبية آمنًا وما إذا كان التشفير يتم استخدام القنوات لمنع هجمات الرجل في الوسط أو تسرب البيانات.

• الاتصال عبر السلسلة: تحقق من قناة الاتصال بين السلسلة الجانبية والسلسلة الرئيسية للتأكد سلامة البيانات النزاهة والأصالة لمنع اختطاف الاتصالات أو العبث بها.

• الطابع الزمني ووقت الكتلة: تحقق من آلية مزامنة الوقت للسلسلة الجانبية لضمان إنشاء الكتلة يمنع اتساق الوقت ودقته الهجمات أو منع التراجع الناتج عن فروق التوقيت.

• أمن الحوكمة على السلسلة: راجع آلية حوكمة السلسلة الجانبية لضمان التصويت والمقترحات وقرارات الشفافية وأمن العملية لمنع السيطرة أو الهجمات الضارة.

• التدقيق الاقتصادي الرمزي: تحقق من النموذج الاقتصادي المميز للسلسلة الجانبية، بما في ذلك تخصيص الرمز المميز والحوافز وتضمن الآليات ونماذج التضخم أن الحوافز الاقتصادية لا تؤدي إلى سلوك خبيث أو عدم استقرار النظام.

• آلية الرسوم: تحقق من آلية رسوم المعاملة للسلسلة الجانبية للتأكد من أنها متوافقة مع تتوافق السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية مع احتياجات المستخدمين لمنع التلاعب بالتكلفة أو ازدحام الشبكة.

• أمن الأصول: تدقيق آلية إدارة الأصول في السلسلة لضمان تخزينها ونقلها عملية التدمير آمنة ومأمونة، مع عدم وجود خطر الوصول غير المصرح به أو السرقة.

• إدارة المفاتيح: التحقق من استراتيجية الإدارة الرئيسية للسلسلة الجانبية لضمان أمان القطاع الخاص التحكم في المفتاح والوصول لمنع تسرب المفتاح أو سرقته.

الإظهار

Rollup هو حل قياس من الطبقة الثانية مصمم لتحسين إنتاجية معاملات blockchain وكفاءتها. فهو يخفف بشكل كبير العبء على السلسلة الرئيسية عن طريق تعبئة ("رول أب") عدد كبير من المعاملات ومعالجتها خارج السلسلة، فقط تقديم النتائج النهائية إلى السلسلة الرئيسية.

ينقسم التجميع بشكل أساسي إلى zk-Rollup وop-Rollup. ولكن على عكس ETH، نظرًا لعدم اكتمال BTC في تورينج، فمن المستحيل استخدام العقود على BTC للتحقق من إثبات المعرفة الصفرية. لا يمكن تنفيذ حلول zk-Rollup التقليدية على BTC. فكيف يتم تنفيذ BTC Layer2 باستخدام zk-Rollup؟ بعد ذلك، خذ مشروع B² Network كمثال:

من أجل إكمال التحقق من إثبات المعرفة الصفرية على BTC، أنشأت B² Network البرنامج النصي Taproot، والذي تم دمجه أيضًا مع التحقق من إثبات المعرفة الصفرية zk-Rollup وتحديات حوافز Op-Rollup. آلية تشغيله تقريبًا كما يلي:

1. تقوم شبكة B² أولاً بجمع جميع المعاملات التي بدأها المستخدمون.

2. بعد استخدام أداة الفرز لفرز المعاملات المجمعة، احفظ المعاملات المجمعة باستخدام التخزين اللامركزي وقم بتسليمها إلى zkEVM للمعالجة في نفس الوقت.

3. بعد أن يقوم zkEVM بمزامنة حالة سلسلة BTC، فإنه يعالج المعاملات مثل تنفيذ العقد، ويدمج النتائج ويحزمها ويرسلها إلى المجمع.

4. يقوم Prover بإنشاء دليل المعرفة الصفرية ويرسله إلى المجمع. يقوم المجمع بتجميع المعاملات وإرسال الدليل إلى العقد B².

5. تقوم عقد B² بإجراء التحقق من إثبات المعرفة الصفرية وإنشاء برامج Taproot البرمجية استنادًا إلى بيانات التجميع في التخزين اللامركزي.

6. Taproot هو UTXO بقيمة 1 ساتوشي. يقوم نقش B² في بنية البيانات الخاصة به بتخزين جميع بيانات التجميع، ويقوم Tapleaf بتخزين جميع بيانات التحقق . بعد اجتياز آلية تحدي الحوافز، سيتم إرسالها إلى BTC كالتزام تم التحقق منه بناءً على إثبات zk.

مزايا الإظهار هي:

• < p style="text-align: left;">ترث مجموعة التحديثاتميزات الأمان واللامركزية للسلسلة الرئيسية. ومن خلال تقديم بيانات المعاملات وحالتها بانتظام إلى السلسلة الرئيسية، يتم ضمان سلامة البيانات وشفافيتها.

• يمكن دمج مجموعة البيانات المجمعة بسلاسة في شبكات blockchain الحالية، مثل Ethereum، مما يجعل المطورين قادرين على التعامل بسهولة الاستفادة منها دون تعديل العقود والتطبيقات الذكية الحالية بشكل كبير.

• تقوم مجموعة التحديثات بمعالجة عدد كبير من المعاملات خارج السلسلة وتجميعها في دفعة لإرسالها إلى السلسلة الرئيسية، والتي تعمل على تحسين قدرات معالجة المعاملات بشكل كبير وزيادة عدد المعاملات في الثانية (TPS) بشكل كبير.

• تحتاج المعاملات المجمعة فقط إلى المعالجة خارج السلسلة، مما يقلل بشكل كبير من الحسابات المطلوبة للتشغيل على- موارد المعاملات المتسلسلة ومساحة التخزين، وبالتالي تقليل رسوم معاملات المستخدم بشكل كبير.

التحديات التي تواجهها مجموعة التحديثات:

• إذا كانت البيانات خارج السلسلة غير متاحة، فقد لا يتمكن المستخدمون من التحقق من المعاملات واستعادة الحالة.

• يجب معالجة المعاملات المجمعة على دفعات وإرسالها أخيرًا إلى السلسلة الرئيسية، مما قد يؤدي إلى في وقت تسوية أطول. خاصة في عملية التشغيل المجمعة، هناك فترة نزاع وقد يضطر المستخدمون إلى الانتظار لفترة طويلة قبل تأكيد المعاملة أخيرًا.

• على الرغم من أن ZK Rollup يوفر أمانًا أعلى وتأكيدًا فوريًا، إلا أن متطلبات الحوسبة والتخزين الخاصة به أعلى، مما يؤدي إلى توليد صفر - تتطلب البراهين المعرفية الكثير من الموارد الحاسوبية.

نظرًا لأن الحل المعتمد هو Rollup، فإن عناصر تدقيق الأمان الرئيسية الخاصة به هي في الأساس نفس تلك العناصر طبقة ETH2.

أخرى (بابل)

بالإضافة إلى التقليدية BTC Layer2 بالإضافة إلى ذلك، ظهرت مؤخرًا بعض بروتوكولات الطرف الثالث ذات المفهوم الجديد المتعلقة بنظام BTC البيئي، مثل Babylon:

هدف بابل هو تحويل 21 مليون BTC إلى أصول لا مركزية مرهونة. على عكس الطبقة الثانية الأخرى من BTC، لا تقوم Babylon بتوسيع سلسلة BTC. إنها سلسلة فريدة من نوعها في حد ذاتها، مع بروتوكول خاص للرهن العقاري في BTC، والغرض الرئيسي هو الاتصال بسلسلة Mortgage BTC لتوفير أمان أقوى لسلسلة PoS وحل مخاطر الهجمات من الطرف البعيد للسلسلة. سؤال مركزي.

تنقسم البنية إلى ثلاث طبقات:

طبقة البيتكوين : هذا هو الأساس المتين لشركة Babylon، حيث يعمل على الاستفادة من أمان Bitcoin المعروف لضمان أن جميع المعاملات آمنة للغاية، تمامًا كما هو الحال في شبكة Bitcoin.

طبقة بابل: في قلب مدينة بابل توجد طبقة بابل، وهي الطبقة التي تربط البيتكوين بمختلف أنواع إثبات الملكية ( PoS) سلاسل blockchain المخصصة. فهو يعالج المعاملات، ويدير العقود الذكية، ويضمن أن كل شيء يسير بسلاسة في جميع أنحاء النظام البيئي.

طبقة سلسلة PoS: تتكون الطبقة العليا من سلاسل PoS متعددة، وقد تم اختيار كل سلسلة PoS لمزاياها الفريدة. وهذا يمنح BabylonChain قابلية توسع ومرونة مذهلة، مما يسمح للمستخدمين بالاستمتاع بأفضل ميزات سلاسل الكتل المختلفة لـ PoS.

الطريقة التي تعمل بها هي تأمين سلسلة PoS باستخدام الكتل النهائية الموقعة على سلسلة BTC. يؤدي هذا بشكل أساسي إلى توسيع البروتوكول الأساسي بجولات توقيع إضافية. تتميز هذه التوقيعات في جولة +1 النهائية بخاصية فريدة: فهي توقيعات قابلة للاستخراج لمرة واحدة (EOTS). والغرض من ذلك هو دمج نقاط تفتيش PoS في BTC لحل مشاكل فترة الفك الطويلة والهجوم عن بعد لـ PoS.

مزايا بابل هي:

• < p style="text-align: left;">اجعل فترة فك ربط إثبات الحصة أسرع

• نظرًا لأنه يتم التعهد بـ BTC، فإن السعر مرتبط بـ BTC، مما يمكن أن يقلل الضغط التضخمي على شبكة PoS المقابلة

• أرباح BTC تفتح آفاقًا جديدة

التحديات التي تواجه بابل ：

• التصميمات الاقتصادية مثل معدل عائد التوقيع المساحي لها تأثير أكبر على حماسة التوقيع المساحي لـ BTC< /p>

• عدم وجود أحكام متسقة للمكافآت بين سلاسل إثبات الحصة (PoS)

تختلف نقاط الأمان لبروتوكولات الجهات الخارجية اعتمادًا على تنفيذها. وبأخذ Babylon كمثال، فإن بعض عناصر التدقيق الأمني ​​التي تحتاج إلى الاهتمام هي كما يلي:

2.  أمان خوارزمية التوقيع: تُستخدم التوقيعات في العقود لإدارة تعهدات المستخدم، ويرتبط أمان الخوارزمية لتوليد التوقيعات والتحقق.

3.  تصميم النموذج الاقتصادي للبروتوكول: ما إذا كان النموذج الاقتصادي للبروتوكول محددًا بشكل معقول من حيث المكافآت والعقوبات، وما إذا كان ذلك سيؤدي إلى فقدان أصول المستخدم.

الملحق:

السلسلة العامة& عناصر التدقيق العامة

• تجاوز عدد صحيح: تحقق من تجاوز عدد صحيح وتجاوز عدد صحيح سفلي

• حلقة لا نهائية: تحقق مما إذا كانت شروط الحكم على حلقة البرنامج معقولة

• استدعاء متكرر لا نهائي: تحقق مما إذا كانت حالة الخروج للمكالمة العودية للبرنامج معقولة

• شروط المنافسة: التحقق من عمليات الوصول إلى الموارد المشتركة في حالة متزامنة

< li >

تعطل الاستثناء: تحقق من رمز رمي الاستثناء الذي يسمح للبرنامج بالخروج بشكل نشط

• الثغرة الأمنية القسمة على 0: تحقق مما إذا كان هناك قسمة على 0

• تحويل النوع: تحقق مما إذا كان تحويل النوع صحيحًا وما إذا تم فقدان معلومات مهمة أثناء عملية التحويل

• المصفوفة خارج الحدود: تحقق مما إذا كان الوصول إلى العناصر خارج حدود المصفوفة

• ثغرة أمنية في إلغاء التسلسل: التحقق من إلغاء التسلسل هل هناك أي مشاكل في العملية

• أمان تنفيذ الوظيفة: تحقق ما إذا كانت هناك مخاطر أمنية في كل تطبيق لواجهة RPC، وما إذا كان ذلك متسقًا مع تصميم وظيفة واجهة RPC

• ما إذا كانت إعدادات الأذونات لواجهة RPC الحساسة معقولة: تحقق من إعدادات أذونات الوصول لواجهة RPC الحساسة

• آلية النقل المشفرة: تحقق مما إذا كان يتم استخدام بروتوكول نقل مشفر، مثل TLS، وما إلى ذلك.

• < p style="text-align: left;">تحليل تنسيق بيانات الطلب: تحقق من عملية تحليل التنسيق لبيانات الطلب

• هجوم فتح المحفظة: عندما تقوم عقدة بإلغاء قفل محفظتها، يطلب منها RPC سرقة الأموال

• أمان الويب التقليدي: تحقق من الثغرات الأمنية التالية: البرمجة النصية عبر المواقع (XSS)/حقن القالب/

• نقاط الضعف في مكونات الطرف الثالث/تلوث معلمات HTTP/حقن SQL/حقن كيان XXE/إلغاء التسلسل

• ثغرة Lization/ثغرة SSRF/حقن الكود/تضمين ملف محلي/تضمين ملف عن بعد/حقن تنفيذ الأوامر ونقاط الضعف التقليدية الأخرى

  < p>

• مصادقة هوية عقدة الشبكة وآلية تحديد الهوية: تحقق مما إذا كانت هناك آلية تعريف العقدة وما إذا كان من الممكن تحديد آلية تعريف العقدة تم تجاوزه

• < p style="text-align: left;">تلوث جدول التوجيه: تحقق مما إذا كان يمكن إدراج جدول التوجيه بشكل عشوائي أو الكتابة فوقه بالبيانات< /p>

• خوارزمية اكتشاف العقدة: تحقق مما إذا كانت خوارزمية اكتشاف العقدة متوازنة وغير متوقعة، مثل خوارزمية المسافة غير المتوازنة ومشكلات أخرى

• تدقيق إشغال رقم الاتصال: تحقق مما إذا كان الحد الأقصى وإدارة عدد p2p عقد الاتصال بالشبكة معقولة

• هجوم كسوف الشمس: تقييم التكلفة والضرر الناجم عن هجوم كسوف الشمس ، وتقديم التحليل الكمي إذا لزم الأمر

• هجوم Sybil: تقييم آلية إجماع التصويت وتحليل التحقق من أهلية التصويت الإستراتيجية

• هجوم التنصت: تحقق مما إذا كان بروتوكول الاتصال يسرب الخصوصية

  < /p>

• هجوم كائن فضائي: تقييم ما إذا كانت العقدة يمكنها التعرف على نفس النوع من العقد المتسلسلة

• اختطاف الوقت: تحقق من آلية حساب وقت الشبكة الخاصة بالعقدة

• هجوم استنفاد الذاكرة: التحقق من استهلاك الذاكرة الكبير

• صعب هجوم استنفاد محرك الأقراص: التحقق من مكان تخزين الملفات الكبيرة

• هجوم ضغط المقبس: التحقق من سياسة الحد لـ عدد الروابط

• هجوم استنفاد مقبض Kernel: تحقق من حدود إنشاء مقبض kernel، مثل مقابض الملفات، وما إلى ذلك.

• تسرب الذاكرة المستمر: تحقق من مكان تسرب الذاكرة

• أمان خوارزمية التجزئة: التحقق من خوارزمية التجزئة المضادة للتصادم

  < /li>

• أمان خوارزمية التوقيع الرقمي: تحقق من أمان خوارزمية التوقيع وأمن خاصية تنفيذ الخوارزمية

• أمان خوارزمية التشفير: تحقق من أمان خوارزمية التشفير وأمن تنفيذ الخوارزمية

  p>

• أمان مولد الأرقام العشوائية: تحقق مما إذا كانت خوارزمية إنشاء الأرقام العشوائية الرئيسية معقولة

• أمان تنفيذ BFT: تقييم أمان تنفيذ خوارزمية BFT

• قواعد اختيار الشوكة: تحقق من قواعد اختيار الشوكة لضمان السلامة

• < p style="text-align: left;">الكشف عن درجة المركزية: تحديد ما إذا كانت هناك مركزية مفرطة في تصميم النظام

• آلية الحوافز التدقيق: تقييم تأثير آليات الحوافز على الأمان

• هجوم الإنفاق المزدوج: تحقق مما إذا كان الإجماع قادراً على ذلك الدفاع ضد هجوم الإنفاق المزدوج

• تدقيق هجوم MEV: منطقة التحقق من تأثير MEV لعقد تعبئة الكتل على عدالة السلسلة

• حظر تدقيق عملية المزامنة: التحقق من مشكلات الأمان في عملية المزامنة

• تدقيق عملية تحليل التنسيق: تحقق من المشكلات الأمنية في عملية تحليل التنسيق، مثل أخطاء التحليل التي تؤدي إلى التعطل< /p>

• تدقيق عملية إنشاء الكتلة: التحقق من عملية إنشاء الكتلة مشكلات الأمان، بما في ذلك ما إذا كان إنشاء جذر شجرة Merkle الطريقة معقولة

• تدقيق عملية التحقق من الحظر: تحقق مما إذا كانت عناصر محتوى توقيع الحظر و منطق التحقق كافٍ

• تدقيق منطق تأكيد الحظر: منطقة الفحص ما إذا كانت خوارزمية تأكيد الحظر وتنفيذه مناسبين معقول

• تصادم تجزئة الكتلة: تحقق من تصادم تجزئة الكتلة طريقة البناء وما إذا كان التعامل مع التصادم معقولًا

• حظر قيود موارد المعالجة: التحقق من الأيتام هل قيود الموارد مثل مجموعات الكتل وحسابات التحقق و معالجة القرص الصلب معقولة؟

• تدقيق عملية مزامنة المعاملات: التحقق من وجود مشكلات أمنية أثناء المزامنة

• تصادم تجزئة المعاملة: التحقق من تضارب تجزئة المعاملة وطريقة الإنشاء والتعامل مع التصادمات

• تحليل تنسيق المعاملة: التحقق من الأمان أثناء عملية تحليل التنسيق مشاكل، مثل أخطاء التحليل التي تؤدي إلى التعطل< /p>

• التحقق من شرعية المعاملة: التحقق من أنواع مختلفة من توقيعات المعاملات ما إذا كانت عناصر المحتوى ومنطق التحقق كافية< /p>

• قيود موارد معالجة المعاملات: التحقق من تجمع المعاملات، والتحقق من الحساب، هل قيود الموارد مثل معالجة القرص الصلب معقول؟

• هجوم قابلية تطويع المعاملات: ما إذا كان يمكن للمعاملات تغيير الحقول الداخلية (مثل ScriptSig) وبالتالي التغيير تجزئة المعاملة دون التأثير على صحة المعاملة

• تدقيق هجوم إعادة تشغيل المعاملة: التحقق من اكتشاف النظام إعادة تشغيل المعاملة

• التحقق من الرمز الثانوي للعقد: تحقق من مشكلات الأمان الافتراضية في عملية التحقق الآلي من العقود ، مثل تجاوز الأعداد الصحيحة، والحلقة اللانهائية، وما إلى ذلك.

• تنفيذ رمز القسم لكلمة العقد: تحقق من مشكلات الأمان المتعلقة بعملية تنفيذ الجهاز الظاهري لرمز البايت، مثل تجاوز عدد صحيح، والحلقة اللانهائية، وما إلى ذلك.

• نموذج الغاز: تحقق مما إذا كانت رسوم المناولة المقابلة لكل عملية ذرية لمعالجة المعاملات/تنفيذ العقد تتناسب مع استهلاك الموارد

• سلامة التسجيل: تحقق من تسجيل المعلومات الأساسية

• أمان سجلات السجل: تحقق مما إذا كانت هناك مشكلات أمنية ناجمة عن المعالجة غير الصحيحة أثناء معالجة السجل، مثل تجاوز عدد صحيح، وما إلى ذلك.

• يحتوي السجل على معلومات خاصة: تحقق مما إذا كان السجل يحتوي على معلومات خاصة مثل المفاتيح

• تخزين السجل: تحقق مما إذا كان السجل يسجل قدرًا كبيرًا جدًا من المحتوى، مما يؤدي إلى استهلاك موارد العقدة

• أمان سلسلة توريد رمز العقدة: تحقق من المشكلات المعروفة لجميع مكتبات ومكونات الطرف الثالث والإصدارات المقابلة لإطار عمل السلسلة العامة