一、概述
Blackhat USA 2021落下帷幕，Blackhat又稱黑帽大會，是安全行業工業界的頂級會議之一，筆者關注到今年BlackHat USA中也出現了區塊鏈安全相關議題，如騰訊玄武實驗室發布的議題——《How I Used a JSON Deserialization 0day to Steal Your Money on the Blockchain》，
而在今年5月份舉行的Blackhat Asia會議中，眾信星空科技CTO IceCat & 蘭州大學Dslab實驗室發布了區塊鏈安全相關的研究議題——《Disappeared Coins: Steal Hashrate in Stratum Secretly》，本文我們給大家帶來該議題的內容介紹，并對挖礦協議Stratum協議的攻擊場景拋磚引玉，
二、什么是Stratum協議？
早在“遠古時期”，加密貨幣礦工進行挖礦的模式主要為SOLO挖礦，顧名思義是用個人單機進行挖礦，這個時期的礦工多為“狂熱”的加密貨幣技術愛好者，實際上，在公鏈發展早期，全網的算力和難度值都相對較低，因此SOLO挖礦是可行的，然而隨著全網算力和難度值的提高，單機挖礦模式已經無法出塊獲得獎勵，這時候，出現了礦池的概念，礦池可以將礦工們聯合起來，通過聚集算力來提升出塊的幾率，最終挖到的塊又會根據礦池中各礦工算力占比進行獎勵分配，而Stratum協議，是為礦工和礦池進行通信所設計的網路協議，詳細的通信程序如下：
三、我們的作業
目前主流礦池在用的stratum協議都是V1版本（見下圖），因此我們的研究建立在Stratum V1版本，值得注意的是：該版本下網路通信為明文，
熟悉網路安全的工程師都知道，明文通信的協議理論都可能遭受“中間人攻擊”，而我們的議題就是探討Stratum V1協議的中間人攻擊實施的可能性，并發布具體的攻擊手法和復現程序，
如果無法理解該研究的意義，您可以想象在ISP劫持的場景下，劫持者可以基于這種攻擊劫持區域內的礦工通信，假設每天只抽取該區域算力的1%，收益都是十分驚人的，相對應的，這些收益當然來自于礦工們的損失，
四、Stratum劫持技術
我們提出了兩種形式的攻擊方法：job injection與time segment，
（1）Job Injection（任務注入）
簡要概括就是攻擊者充當中間人，連接正常礦池和惡意礦池，利用協議將惡意礦池的任務按照一定比例插入到正常任務佇列中：
不過，Stratum協議中存在Extranonce欄位，直接劫持通信暴力插入會導致該欄位與礦機記憶體中不一致，因此這里需要一些trick進行技術實作，
具體時序圖如下：
（2）Time Segment（時間分片）
時間分片，顧名思義就是中間人攻擊者劫持通信后，讓礦工在不同時間周期內為不同的礦池挖礦，
利用斷線重連機制，攻擊者在一個時間分片末尾斷開連接，然后等待礦工重連，重連后將其分配到惡意礦池進行挖礦，從而達到竊取礦工算力的目的，
相關攻擊POC可以通過：https://www.youtube.com/watch?v=ZvpdOj6U0vM 進行了解，對議題感興趣的同學可以查看議題slides[1]進行深入了解，
References
[1]https://www.blackhat.com/asia-21/briefings/schedule/#disappeared-coins-steal-hashrate-in-stratum-secretly-22266
About us
眾信星空科技由一支在安全、區塊鏈行業深耕多年的工程師團隊組成，我們專注于鏈上資料分析與溯源技術，為多個企業、金融行業、政府部門提供鏈上資料技術支持，以推動區塊鏈行業合規發展，
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標籤：區塊鏈
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