女巫攻击：它是什么以及对区块链构成的威胁

区块链无疑是金融领域最令人兴奋的创新之一。然而，这项新技术存在一些潜在危害。如果您想避免重大问题，您需要注意 Sybil 攻击等问题。什么是 Sybil 攻击？ 本指南将帮助您了解它是什么，并了解区块链网络如何使Sybil更具抗性。

什么是 Sybil 攻击？

Sybil 攻击是一种针对点对点 （P2P） 网络的恶意攻击。它涉及单个实体同时操作多个身份，以对网络的行为产生不当影响。

这种攻击早在区块链网络之前就已存在。它几乎可用于任何类型的 P2P 网络，因此对许多应用程序构成潜在威胁。本次计算机网络服务攻击也以许多其他名称命名，包括“假冒”和“袜子木偶”。

“Sybil攻击”一词最初由当时微软研究员Brian Zill于2002年创造。他以 Sybil Dorsett （neé Shirley Ardell Mason） 的名字命名了这次袭击，后者是一名以分离性身份障碍而闻名的心理患者。让人想起 Dorsett 的情况，Sybil 攻击涉及多个身份，全部由网络中的一个节点控制。虽然身份似乎完全不同，但现实情况是，它们都对应同一个本地实体。

这种攻击最初用于过度控制 P2P 系统。然而，随着区块链的出现，Sybil攻击变得更加普遍。 

在现代，大规模的 Sybil 攻击可能是接管 bitTorrent 主线 DHT 等系统的最有效方式之一。Sybil攻击可用于操纵网络中的结果，也可能完全破坏网络的功能。

Sybil 攻击类型

为了更好地了解什么是 Sybil 攻击，仔细研究这些攻击的运作方式会有所帮助。Sybil 攻击通常分为两大类。

直接攻击

直接攻击是最直接的。首先，一个或多个节点会欺骗网络内的其他节点。这些节点称为 Sybil 节点，模拟网络中真实节点的身份。 

在直接攻击中，其他真实节点最终会直接与 Sybil 节点通信。真实节点没有意识到 Sybil 节点是虚假节点，因此直接与其通信并接受 Sybil 节点的影响。

间接攻击

间接攻击涉及正常节点和 Sybil 节点。然而，正常节点和假节点不会直接相互交互；相反，Sybil 节点会恶意影响网络中的中间节点。然后，该节点成为恶意节点，代表 Sybil 节点与其他节点通信。间接攻击使 Sybil 节点能够影响网络，而无法轻松识别身份。

Sybil 攻击引发的问题

为什么要担心 Sybil 攻击？ 一些虚假身份似乎相对无害，但随着越来越多地发展，它们可能会严重损害网络。下面是 Sybil 攻击如何引发问题的一些常见示例。

Sybil 攻击可能会阻止用户进入网络

Sybil 攻击的主要问题在于，它可以创建足够的虚假身份，以完全压倒所有诚实的网络节点。 

一旦 Sybil 节点能够控制网络，就可以完全改变网络的运行方式。Sybil 节点可以拒绝在网络中传输或接收区块。这最终会阻止其他用户访问网络。 

这些攻击可能会暂时导致加密货币价值下跌，因此可能会产生很大问题。事实上，以太坊的创始人表示，由于最近Sybil攻击造成的问题，他计划完全改变加密货币的算法。

Sybil 攻击可能会以 51% 的攻击率破坏网络

在现代，Sybil 攻击通常用于发起 51% 的攻击。此类在线攻击涉及确保 51% 或以上的网络由假节点组成。然后，这些节点可以对网络内的所有诚实节点进行投票。这种 Sybil 攻击往往会在网络中对运营决策进行投票时引起很多问题。 

攻击可用于阻止交易被确认、下单新交易，甚至反向交易，从而产生双重支出。例如，2021 年 8 月，比特币 SV 遭受了 51% 的攻击，恶意矿工将代币翻倍。这导致 BSV 值暴跌 4%。

Sybil 攻击可能会破坏隐私

节点负责处理网络内的信息流，因此任何受损节点都会带来隐私风险。Sybil 节点可用于检索网络中其他节点的信息。至少，Sybil 攻击可以进行获取用户的 IP 地址等操作，以创建更多假节点。 

当在 Tor 网络等 P2P 模型上使用时，这种隐私泄露可能会更加恶意。攻击者可以使用 Sybil 节点监视数据传输并监控网络流量。2017 - 2020 年，900 台服务器遭到广泛攻击，发现数百名 Tor 用户的数据。这反过来又击败了Tor的全部目的，即保证匿名。

所有区块链都容易受到 Sybil 攻击吗？

正如您所看到的，Sybil 攻击可能会导致各种问题。几乎任何 P2P 系统都可能受到 Sybil 攻击的伤害。由于区块链是一种去中心化 P2P 网络，因此 Sybil 攻击可能会受到影响。 

然而，这并不一定意味着所有区块链都面临Sybil攻击的风险。防御这些攻击的方法有很多，因此只有某些类型的区块链需要担心Sybil攻击。

在某些情况下，Sybil 攻击可能会造成毁灭性影响。例如，加密货币Verge在2021年遭受了大规模的Sybil攻击。攻击者成功地进行了区块链有史以来最深入的重组。200 天以上的交易被删除。作为回应，Bittrex 不得不完全暂停 Verge 钱包。

此外，Sybil 攻击也被用于损害区块链隐私。Monero 等加密货币专注于为完成交易提供私密、安全的方式。2020 年，一名身份不明的攻击者利用 Sybil 攻击破坏网络，将交易与 IP 地址关联起来。尽管 Monero 大多能够阻止攻击，但一些私人用户信息仍遭到泄露。

尽管Sybil攻击小型区块链的例子很多，但值得注意的是，大型区块链的易感性较低。例如，没有任何攻击者成功地完成了 51% 的比特币攻击。由于区块链规模如此之大，因此添加如此多假节点的成本将超过攻击的大多数好处。此外，由于比特币新增区块的速度如此之快，攻击者只有很小的窗口进行修改。

如何防范 Sybil 攻击

无论区块链大小，仍然有很多方法可以防止Sybil攻击。尽管成功的 Sybil 攻击绝对会令人生畏，但实际上很容易避免。只要公司采取了一些安全措施，他们通常会在攻击发生前停止攻击。下面介绍了一些最常见的攻击处理方式。

将成本与身份创建相关联

阻止攻击的许多方法实际上并不能使用户完全无法创建 Sybil 节点。相反，他们的工作原理是使用 Sybil 攻击效率低下。整个攻击点往往是操纵区块链来赚取经济收益。如果创建新身份的成本很高，则执行 51% 攻击的成本可能会超过任何潜在收益。

这是比特币等区块链很少成为Sybil攻击目标的主要原因之一。用户只有在提供实际挖出代币的证明时，才能创建区块。这需要如此强大的处理能力，以至于矿工没有太多经济激励来创建假币。

创建声誉系统

由于此类攻击通常由大量新身份进行，因此减少攻击的一种选择是创建一个声誉系统，使不同成员具有不同的权力等级。通常情况下，在系统中待了较长时间的用户能够进行更多互动。

这种系统实施起来可能会更复杂一些。它通常将许多责任交到个人用户手中。然而，它可能相当有效。由于被证明是诚实节点的老成员拥有更大的权力，因此他们通常可以取代较新的Sybil节点。此外，它不鼓励攻击 - 因为大多数攻击者将转向更简单的目标，而不是花时间进行账户并等待他们获得足够的能力来执行操作。

验证所有身份

如果担心隐私问题，仅仅阻止攻击是不够的。相反，预防方法通常依赖于实际验证每个新身份。 

身份认证涉及多种技术。一些区块链使用直接验证，中心机构会验证每个新身份。其他人使用间接验证，其中已接受的身份为新身份提供担保。

每种风格都有自己的优势。直接验证通常需要新用户提交电话号码、IP 地址甚至信用卡等信息。这既简单又可靠，但很容易受到 IP 地址欺骗等攻击技术的影响。 

与此同时，间接验证对身份代理的抵抗力可能会更高一些，但更耗时。需要记住的是，这些方法通常要求用户为了安全而牺牲匿名性。

使用社交信任图

社交信任图通过仔细分析节点之间的连接数据来发挥作用。这些工具会密切考虑区块链内的活动，因此可以识别和停止异常节点。 

社交信任图采用多种不同技术。一些机制使用基于稀疏度的指标，而其他机制则分析拓扑结构内的用户属性。然后，图形会尝试使用 Sybil 节点对网络部分进行分区，并避免更改诚实节点。SybilRank、SybilLimit 和 SybilGuard 等多种工具可用于执行这些操作。

社交信任图技术在限制攻击影响方面确实有效。然而，它们并不能完全阻止攻击的发生。相反，这些技术旨在快速识别和阻止特定的 Sybil 攻击者。它们是防止重大问题的有效方法，同时保持区块链相对匿名，并为真实用户提供负担得起的价格。 

请记住，这些工具在更复杂的 P2P 网络上运行效果最好。如果攻击者能够设计出像普通节点一样的 Sybil 节点，那么社交信任图就更难捕捉到它们。

需要身份认证

这种 Sybil 预防技术旨在确保每个节点只有一个身份能够得到控制。它依赖于对每个创建身份的严格验证。用户无需提供姓名或信用卡号等信息。相反，他们必须通过一项测试，确保自己是真正的人类，无法控制其他节点。 

有多种方式可以做到这一点，例如通过 CAPTCHA 测试或与其他用户聊天。热门选项是化名派对，要求用户在指定时间和网站上网。

人格认证是一种高效的身份认证方式，无需用户分享真实身份。对于以隐私为中心的区块链来说，这是确保所有用户都由个人控制的有用方式。 

人格认证对于无许可区块链网络特别有用，但请记住，实施可能需要一些时间。仔细设计一种有效的验证方法需要时间，但不会过于严格，以至于会让真实用户感到沮丧。此外，由于机器人主要用于清除机器人，因此可能无法通过小规模 Sybil 攻击捕捉真实用户。

添加经济成本

有效的 Sybil 攻击通常依赖于为网络添加大量节点。因此，一个有效的障碍可能是让每一项新行动都付出高昂的代价。这不仅可以让新用户支付申请费。一些区块链网络要求用户投资资源，或出示挖矿工作证明。

在区块链上增加经济成本既有利弊。例如，过去的攻击表明，攻击网络过于昂贵，是实现 Sybil 防御网络的有效方式。 

然而，这一策略可能有点风险。在某一时刻，成本可能会变得如此之高，以至于会阻止合法用户。如果您成为拥有大量资金的实体的目标，他们可能只需在成功攻击您的网络之前投入资金。

结语

最终，Sybil攻击是现代区块链技术的主要威胁之一。这些网络攻击可能会损害加密货币价值、窃取资金并影响用户隐私。大多数预防策略都依赖于使攻击成本过高，但这些方法并不能保证安全性。为了真正避免 Sybil 攻击的负面结果，区块链网络需要谨慎设计自己的系统，并实施额外的用户验证安全性。