Các cuộc tấn công Sybil trong mạng lưới tiền điện tử và chuỗi khối

Giới thiệu

Ngày nay, hàng triệu người sử dụng hệ thống tài chính phi tập trung (DeFi) để đầu tư, giao dịch, cho vay và mượn. Sự phi tập trung đã mang lại lợi ích cho những người không hài lòng với các trung gian như ngân hàng. Xu hướng tăng giá gần đây của Bitcoin và lợi nhuận exponential từ các altcoin khác nhau vào năm 2017 và 2021 đã thu hút các nhà đầu tư từ nhiều lĩnh vực khác nhau. Không quá lời khi nói rằng tiền điện tử đã biến những người bình thường thành triệu phú trong chớp mắt, điều mà trước đây nghe như một câu chuyện cổ tích trước khi công nghệ blockchain ra đời. Bên cạnh nhiều lợi ích, thị trường tiền điện tử cũng đầy rẫy những nguy hiểm rình rập ở mọi góc cạnh, sẵn sàng tấn công những nạn nhân không cảnh giác. Một trong những mối nguy này là cuộc tấn công Sybil.

Cuộc tấn công Sybil là gì?

Nếu bạn sử dụng mạng xã hội, chắc chắn bạn đã gặp các tài khoản do cùng một người điều hành với nhiều danh tính giả mạo. Điều này đã phổ biến đến mức nhiều người bình thường đã làm điều đó một cách tinh nghịch vài năm trước, nhưng các quy định chặt chẽ hơn đã giúp hạn chế phần nào. Tuy nhiên, nhiều người dùng thông minh vẫn tìm cách tạo ra các tài khoản giả và sử dụng chúng cho mục đích xấu. Cuộc tấn công Sybil là một mối đe dọa an ninh do một cá nhân hoặc tổ chức điều hành nhiều nút từ các danh tính giả mạo. Từ này chính là tên của một người phụ nữ, Sybil Dorsett, người mắc chứng rối loạn đa nhân cách.

Các cuộc tấn công Sybil rất nguy hiểm trong mạng lưới blockchain vì thủ phạm có thể vượt số lượng người dùng trung thực khi tham gia bỏ phiếu, ra quyết định hoặc giao tiếp lẫn nhau. Trong trường hợp cực đoan, một cuộc tấn công 51% có thể xảy ra nếu một nhóm các tác nhân xấu tự tạo ra các danh tính giả để kiểm soát phần lớn mạng lưới.

Các rủi ro do cuộc tấn công Sybil gây ra

Phi tập trung là đặc điểm nổi bật của công nghệ blockchain, nghĩa là quyền kiểm soát không nằm trong tay một trung tâm mà được chia sẻ bởi các người dùng độc lập. Toàn bộ mạng lưới các thợ mỏ hoặc người xác thực không liên quan đến nhau, do đó họ không thể hợp lực để gây rối. Các cuộc tấn công Sybil có xu hướng phá hoại tính phi tập trung này vì nhiều nút thực tế thuộc về một người, người này có thể thao túng các quyết định quản trị, bỏ phiếu và nâng cấp giao thức.

Như đã đề cập trước đó, một cuộc tấn công 51% có thể xảy ra nếu các kẻ tấn công chiếm đa số trong mạng lưới blockchain. Cuộc tấn công này cho phép kẻ tấn công xếp lại thứ tự các giao dịch, chặn xác nhận giao dịch hoặc thậm chí thực hiện chi tiêu gấp đôi bằng cách đảo ngược các khoản thanh toán đã hoàn tất trước đó. Một lần nữa, điều bị ảnh hưởng nhiều nhất chính là tính phi tập trung của mạng lưới, nay bị kiểm soát bởi một số ít.

Phương thức hoạt động của các cuộc tấn công Sybil

Các nền tảng mạng xã hội như Facebook, Instagram và X yêu cầu xác minh nhất định để ngăn chặn việc tạo ra hàng loạt tài khoản một cách mù quáng. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho blockchain, nơi bất kỳ ai cũng có thể tham gia mà không cần phép. Những kẻ tấn công lợi dụng điểm yếu này và tạo ra hàng nghìn danh tính một cách nhanh chóng bằng các script tự động.

Ngoài việc khai thác các lỗ hổng ở cấp giao thức trên các blockchain đã được thiết lập, các ví Sybil còn có thể nhận các đợt airdrop token trị giá hàng triệu đô la. Mạng lưới mới dễ bị lừa bởi các danh tính giả do kẻ tấn công tạo ra.

Các loại thiệt hại do cuộc tấn công Sybil gây ra

Các cuộc tấn công Sybil gây ra nhiều loại thiệt hại cho blockchain mà chúng tấn công. Thiệt hại không chỉ dừng lại ở tổn thất tài chính mà còn ảnh hưởng đến uy tín. Một cuộc tấn công Sybil làm đầy mạng lưới bằng các danh tính giả, cố tình làm chậm quá trình xử lý giao dịch và ảnh hưởng tiêu cực đến giao tiếp peer-to-peer. Người dùng trung thực gặp khó khăn trong việc truy cập dịch vụ blockchain vì mạng lưới bị chi phối bởi các danh tính độc hại.

Trong môi trường tài chính phi tập trung đang mở rộng qua việc chấp nhận, các cuộc tấn công Sybil mang lại sự bất công và làm suy yếu tính minh bạch. Ví Sybil bắt đầu giao dịch với nhau để thể hiện hoạt động giao dịch tăng lên. Các nhà đầu tư tiềm năng thấy khối lượng giao dịch tăng và mua dự án đó. Ví Sybil sau đó sử dụng các nhà đầu tư mới làm thanh khoản thoát ra và bán tháo token cho họ.

Hơn nữa, các kẻ tấn công còn thành công trong việc mở các tài khoản mạng xã hội giả mạo và lan truyền câu chuyện của họ trên nền tảng, khiến người dùng vô tội tin tưởng và tham gia vào dự án mà các tài khoản này đang quảng bá. Sự thao túng phối hợp như vậy gây thiệt hại nghiêm trọng cho thị trường nói chung.

Ví dụ thực tế và các nghiên cứu điển hình

Năm ngoái, vụ việc airdrop của MYX Finance đã thu hút sự chú ý khi các ví Sybil nhận hàng triệu đô la token airdrop, sau đó các nhà phân tích xác nhận đó là một cuộc tấn công Sybil do cùng mẫu giao dịch. Công ty phân tích blockchain Bubblemaps đã xác định khoảng 100 ví mới tạo đã nhận khoảng 9,8 triệu token MYX, trị giá khoảng 170 triệu đô la vào thời điểm đó.

Các cuộc tấn công Sybil còn thể hiện vấn đề an ninh mạng khi nhắm vào các hệ thống hạ tầng như mạng lưu trữ phi tập trung và mạng Internet of Things y tế. Mục đích của các cuộc tấn công vào hệ thống phi tài chính này cũng là để kiếm tiền bằng các phương thức khác. Họ đánh cắp dữ liệu từ các thiết bị y tế và bán cho các công ty dược phẩm.

Các nỗ lực ngăn chặn cuộc tấn công Sybil của blockchain

Cơ chế đồng thuận là tuyến phòng thủ đầu tiên của blockchain, đặc biệt là các mạng Proof-of-work như Bitcoin. Cần rất nhiều sức mạnh tính toán và điện năng để xác thực các giao dịch, khiến việc chạy nhiều nút của kẻ tấn công Sybil trở nên vô ích về mặt thực tế. Điều này càng trở nên rõ ràng khi kẻ tấn công nhận ra rằng thành công trong hoạt động độc hại của họ là rất không chắc chắn. Việc lãng phí tài nguyên tiềm năng khiến các tác nhân xấu ngần ngại thực hiện các cuộc tấn công Sybil.

Với cơ chế Proof-of-stake, một lượng lớn tài sản cần được khóa để vận hành nút xác thực. Chạy nhiều nút tương đương với việc mất tất cả chúng nếu mạng phát hiện ý định của kẻ tấn công, điều này cuối cùng sẽ xảy ra. Thêm vào đó, các cơ chế ủy quyền hoặc dựa trên uy tín thưởng cho sự tham gia trung thực lâu dài. Tóm lại, các blockchain mạnh mẽ khiến các cuộc tấn công Sybil trở nên đắt đỏ đến mức kẻ tấn công phải suy nghĩ kỹ trước khi bắt đầu bất kỳ hoạt động độc hại nào.

Các phương pháp phát hiện hiện đại và xu hướng tương lai

Khi các kẻ tấn công ngày càng tinh vi hơn, các nhà phát triển cũng cảm thấy áp lực và tìm ra các phương pháp hiệu quả hơn để bảo vệ chuỗi và dự án của mình. Phân tích nâng cao và học máy gần đây đã trở thành các phương pháp hiện đại để chống lại các cuộc tấn công Sybil. Việc sử dụng AI cũng hữu ích trong việc phân loại hoạt động phối hợp từ hàng triệu giao dịch. Một số nền tảng thử nghiệm xác thực sinh trắc học, điểm số uy tín xã hội hoặc xác minh dựa trên cộng đồng để đảm bảo mỗi người tham gia là một cá nhân thực sự. Dù không có giải pháp nào hoàn hảo, nhưng liên tục đổi mới đã nâng cao độ chính xác trong phát hiện.

Kết luận

Các cuộc tấn công Sybil vẫn là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với tính toàn vẹn và công bằng của các mạng lưới blockchain. Bằng cách tạo ra các danh tính giả, kẻ tấn công có thể phá hoại tính phi tập trung, thao túng thị trường và làm giảm lòng tin của người dùng. Trong khi các cơ chế đồng thuận hiện đại, công cụ phân tích và công nghệ phát hiện đã khiến các cuộc tấn công này trở nên tốn kém và khó thực hiện hơn, không có hệ thống nào hoàn toàn miễn nhiễm. Do đó, đổi mới liên tục, các thực hành bảo mật mạnh mẽ hơn và nâng cao nhận thức của người dùng là điều cần thiết để duy trì sự ổn định và uy tín lâu dài của các hệ sinh thái phi tập trung.