【公链产品设计01】如何解决EOS DAPP遭受回滚攻击

公链也是一款产品,产品经理和你聊聊公链产品如何设计。

一则老新闻,2018年12月19日上午,BetDice、EOSMax相继发布公告称,遭受“回滚攻击”,其中BetDice损失20万EOS,EOSMax损失5万EOS。

随后,EOS区块链的开发团队甩锅给DAPP开发者,大意就是漏洞是因为DAPP开发者开发水平烂导致,漏洞与EOSIO无关,并告诫广大开发者读、写节点要分离。

但产品经理不以为然,殊不知好的产品不需要思考,要把用户当傻子,一切用户的问题都是产品的问题,以下省略一万字。。。

先说说EOS上这次攻击是怎么发生的。

这两款DAPP都属于博彩游戏,类似下注猜大猜小,用户发送一笔交易,结果要不是赢要不是输。从公链内部看,流程是:

1)DAPP会对接一个API节点,DAPP构造一笔下注交易后,会先在这个API节点上预执行,校验这笔交易有效后,这个全节点一边修改自己数据库,一边将这笔交易广播给网络内的其他节点,包括出块节点。注意此时DAPP对接的全节点只是单方面修改了自己的数据库,交易结果并没有上链;

2)出块节点收到这笔交易后就会发起共识,共识通过后再将结果广播给全网节点,包括DAPP对接的API节点,此时全网节点都会修改数据库,交易结果真正上链;

3)DAPP对接的API节点收到出块节点的结果,比对自己的数据库,如果不一致,就要回滚数据。

黑客就抓住了API节点和出块节点同步时间差的漏洞,黑客发起一笔交易,并实时查询API节点的预执行结果。如果结果是黑客赢了,那黑客就不做任何操作,最终上链的结果也一定是黑客赢;但如果结果是黑客输了,那黑客就同时发送一笔转账交易直达当前正出块的节点上,让账号余额不足以完成先前的那笔输交易,那么先前的那笔交易就会被废弃,那么黑客就不会输了。

为了解决这个问题,EOS开发团队提的方案是“读写节点分离”,也就是DAPP需要对接两个API节点。一个节点只有写的权限,黑客下注的交易在该节点上预执行,但黑客没办法查询到该节点的预执行结果是输还是赢。另一个节点只有读的权限,黑客的交易不会在该节点上预执行。

这个方案其实是一个填坑方案,对于没踩过坑的开发者来说,可能还是会翻车。另外,这个方案要求开发者需要对接两个API节点,成本无疑是增加的。

一个好的公链,DAPP开发者的用户体验非常重要,最好做到不挖坑。那么从公链底层,怎么设计才能避免这个问题呢?

比特币、ETH 1.0采用的POW共识机制,天生不会发生这样的问题。因为POW机制下,出块节点是随机、不确定的,黑客没办法用一笔转账交易精准的发到出块节点上,提前拦截输交易。而EOS采用的是PBFT共识算法,出块节点是可预测的。

我现在所在的公链项目,采用的也是PBFT算法,通过将共识网络和路由网络分离来避免“回滚攻击”。客户端读、写数据只能通过最外层的路由网络与链交互,DAPP只需要对接一个路由节点即可。首先路由节点收到DAPP交易后不会做任何预执行,所以黑客无法在路由节点上提前查询到预执行的结果是输还是赢;再则路由节点会将交易随机丢给共识网络中的一些节点,所以黑客也无法定位到共识节点查询预执行结果。

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