Tinjauan dan Analisis Kejadian Keamanan Jembatan Lintas Rantai

Dari tahun 2022 hingga 2024, telah terjadi beberapa insiden keamanan besar di bidang jembatan lintas rantai, dengan total kerugian melebihi 2,8 miliar dolar AS. Yang paling menonjol termasuk:

• Maret 2022: Ronin Bridge diserang, kerugian sebesar 625 juta dolar AS
• Oktober 2022: Binance Bridge diserang, kehilangan 570 juta dolar
• Februari 2022: Jembatan Wormhole diretas, kehilangan 320 juta dolar.
• Agustus 2022: Jembatan Nomad mengalami serangan "partisipasi semua orang", kehilangan 190 juta dolar AS
• Juni 2022: Jembatan Horizon Harmony dicuri, kehilangan 100 juta dolar.
• Januari 2024: Kebocoran kunci privat multi-tanda tangan Orbit Chain, kerugian sebesar 81,5 juta dolar.

Peristiwa-peristiwa ini secara jelas menunjukkan adanya kelemahan mendasar dalam desain arsitektur keamanan infrastruktur cross-chain saat ini.

Jembatan Ronin: Contoh Serangan Rekayasa Sosial

Pada 23 Maret 2022, Ronin Bridge milik Axie Infinity mengalami serangan jembatan lintas rantai terparah dalam sejarah kripto. Penyerang berhasil mencuri 173.600 ETH dan 25,5 juta USDC melalui metode rekayasa sosial, dengan total nilai lebih dari 625 juta dolar AS.

Poin kunci dari proses serangan meliputi:

1. Serangan phishing bertarget yang terus menerus, akhirnya berhasil meretas sistem seorang karyawan Sky Mavis.
2. Memanfaatkan otorisasi sementara yang terlupakan untuk mendapatkan hak tanda tangan node verifikasi Axie DAO.
3. Mengendalikan 4 node verifikasi Sky Mavis dan 1 node Axie DAO, mencapai ambang batas multi-tanda tangan 5/9.
4. Serangan berlangsung selama 6 hari tanpa terdeteksi, mengungkapkan kekurangan serius dari sistem pemantauan.

Masalah utama yang terungkap dari serangan ini meliputi:

• Kontrol node validasi yang terdesentralisasi secara berlebihan
• Manajemen hak akses yang tidak tepat, otorisasi sementara tidak segera dicabut
• Kurangnya mekanisme pemantauan transaksi anomali secara real-time
• Pelatihan kesadaran keamanan karyawan yang tidak memadai

Jembatan Wormhole: Konsekuensi Mematikan dari Kode yang Dibuang

Pada 2 Februari 2022, Jembatan Wormhole yang menghubungkan Ethereum dan Solana mengalami kerusakan parah, penyerang memanfaatkan fungsi yang telah ditinggalkan namun tidak dihapus dalam kontrak pintar, berhasil menghindari mekanisme verifikasi tanda tangan, dan mencetak 120.000 token wETH yang tidak dijamin, dengan nilai sekitar 320 juta dolar.

Detail teknis serangan meliputi:

1. Memanfaatkan kerentanan verifikasi dalam fungsi load_current_index.
2. Membuat akun "Sysvar" palsu untuk menipu sistem.
3. Buat akun pesan jahat melalui fungsi post_vaa.
4. Panggil fungsi complete_wrapped untuk menyelesaikan pencetakan token yang tidak sah.

Masalah inti yang diekspos oleh serangan:

• Kelalaian dalam manajemen kode, terus menggunakan fungsi yang tidak lagi digunakan dan memiliki risiko yang diketahui.
• Verifikasi input tidak cukup, alamat akun kunci tidak diverifikasi keasliannya
• Kelemahan proses penyebaran, patch keamanan tidak diterapkan tepat waktu ke lingkungan produksi
• Ketergantungan yang berlebihan pada entitas terpusat sebagai jaminan akhir

Jembatan Horizon Harmony: Keruntuhan total kunci multisignature

Pada 23 Juni 2022, Harmony Horizon Bridge mengalami serangan, dengan kerugian sebesar 100 juta dolar AS. Penyerang memanfaatkan 2 kunci pribadi node validasi yang diperoleh untuk melakukan 14 transaksi penarikan lintas rantai dalam beberapa jam.

Titik kunci serangan:

• Desain multi-tanda tangan 2-dari-5 mengurangi ambang serangan
• Penyerang memperoleh kunci pribadi dari 2 node validasi dengan cara yang tidak diketahui
• 14 transaksi abnormal tidak memicu alarm otomatis

Masalah utama yang terungkap:

• Pengaturan ambang batas multi-tanda tangan terlalu rendah
• Mekanisme perlindungan kunci pribadi memiliki cacat dasar
• Mekanisme pemantauan sangat kurang

Jembatan Binance: Kekurangan fatal dari bukti Merkle

Pada 6 Oktober 2022, BSC Token Hub milik Binance diserang, mengakibatkan kerugian sekitar 570 juta dolar AS. Penyerang memanfaatkan kelemahan halus dalam pemrosesan bukti Merkle oleh IAVL library untuk berhasil memalsukan bukti blok.

Detail teknis serangan:

1. Penyerang mendaftar sebagai relayer, mempertaruhkan 100 BNB sebagai jaminan.
2. Menggunakan pohon IAVL untuk mengimplementasikan kasus tepi dengan atribut ganda pada node tengah.
3. Membuat bukti Merkle untuk blok 110217401.
4. Dua kali masing-masing menarik 1 juta BNB.

Masalah yang terungkap:

• Implementasi IAVL tree tidak mempertimbangkan kasus tepi dari atribut ganda pada node.
• Membuktikan kekurangan logika verifikasi
• Ketergantungan berlebihan pada pustaka kriptografi eksternal
• Mengandalkan keputusan terpusat untuk menghentikan seluruh jaringan

Nomad Bridge: Efek kupu-kupu dari konfigurasi root kepercayaan

Pada 1 Agustus 2022, Nomad Bridge mengalami pencurian dana yang melibatkan "partisipasi semua orang" akibat kesalahan konfigurasi, dengan kerugian sebesar 190 juta dolar AS.

Poin kunci serangan:

• Mengatur nilai "root yang tepercaya" secara salah menjadi 0x00, sama dengan nilai default "root yang tidak tepercaya"
• Sistem tidak dapat membedakan pesan yang valid dan tidak valid, semua pesan secara otomatis ditandai sebagai "terverifikasi"
• Dari penemuan pengguna tunggal hingga partisipasi massal, telah berevolusi menjadi sebuah "pesta serangan"

Masalah yang terungkap:

• Konflik nilai konfigurasi menyebabkan akar tepercaya dan akar tidak tepercaya menggunakan nilai default yang sama
• Pengujian sebelum upgrade tidak memadai
• Mekanisme verifikasi optimis sangat bergantung pada satu akar kepercayaan
• Karakteristik tanpa izin dari blockchain memperbesar kerugian saat terjadi kegagalan sistem.

Orbit Chain: Keruntuhan sistemik kunci pribadi multi-tanda tangan

Pada tanggal 1 Januari 2024, Orbit Chain diserang, mengalami kerugian sebesar 81,5 juta dolar. Penyerang memperoleh kunci pribadi dari 7 dari 10 node validasi, tepat mencapai ambang minimum yang diperlukan untuk mengeksekusi transaksi sembarangan.

Ciri-ciri serangan:

• Desain multi-tanda tangan 7-dari-10 telah ditembus
• Penyerang mendapatkan kunci pribadi dari 7 node verifikasi secara bersamaan
• Dana cepat terdistribusi dan dicuci melalui layanan pencampuran

Masalah yang terungkap:

• Manajemen kunci privat memiliki cacat sistemik
• Arsitektur multi-tanda tangan masih memiliki risiko titik kegagalan terpusat.
• Kurangnya pemantauan transaksi yang tidak biasa secara real-time dan mekanisme penghentian otomatis

Penyebab Mendalam dari Kerentanan Jembatan Lintas Rantai

Dengan analisis, kita dapat mengkategorikan masalah keamanan jembatan lintas rantai menjadi beberapa cacat sistematis di tingkat utama:

1. Cacat manajemen kunci pribadi (sekitar 55%):

   • Arsitektur multisig sangat bergantung pada operasi manual dan manajemen kunci terpusat
   • Kunci pribadi node validasi disimpan secara terpusat atau dikelola oleh tim yang sama
   • Pengaturan ambang batas multi-tanda tangan umumnya terlalu rendah
   • Kurangnya mekanisme rotasi kunci yang efektif
   • Perlindungan terhadap serangan rekayasa sosial tidak memadai

2. Kerentanan verifikasi kontrak pintar (sekitar 30%):

   • Ada kemungkinan logika verifikasi tanda tangan dapat dilewati
   • Validasi input tidak cukup
   • Menggunakan fungsi yang usang atau memiliki risiko yang diketahui
   • Risiko integrasi pustaka pihak ketiga
   • Kompleksitas protokol cross-chain menyebabkan kesulitan dalam audit keamanan secara menyeluruh

3. Kesalahan manajemen konfigurasi (sekitar 10%):

   • Kesalahan konfigurasi selama proses upgrade protokol
   • Pengaturan izin yang tidak tepat atau izin sementara belum dicabut tepat waktu
   • Konflik konfigurasi parameter kunci
   • Cakupan pengujian tidak memadai

4. Defisiensi sistem bukti kriptografi (sekitar 5%):

   • Ada cacat halus dalam sistem pembuktian
   • Penyerang harus memiliki pemahaman mendalam tentang prinsip-prinsip kriptografi dasar

Status Industri dan Evolusi Teknologi

Keamanan jembatan lintas rantai menunjukkan tren evolusi yang jelas:

• 2022: Total kerugian sekitar 1,85 miliar dolar AS, serangan titik tunggal yang besar dan dengan kerugian tinggi
• 2023: Total kerugian sekitar 680 juta dolar, metode serangan bervariasi, serangan rekayasa sosial meningkat
• 2024: Total kerugian sekitar 240 juta dolar AS, serangan yang lebih tersembunyi dan terarah.

Industri sedang menjelajahi berbagai solusi teknologi:

• Jembatan bukti nol pengetahuan: menggunakan teknologi ZK-SNARKs/STARKs untuk mewujudkan verifikasi tanpa kepercayaan
• Arsitektur Komputasi Multi-Pihak (MPC): Meningkatkan keamanan melalui penyimpanan dan penandatanganan kunci privat yang terfragmentasi dan terdistribusi.
• Verifikasi formal: Menggunakan metode matematika untuk membuktikan kebenaran logika kontrak pintar.
• Pemantauan real-time dan sistem penghentian otomatis: Deteksi transaksi abnormal yang didorong oleh AI dan respons darurat otomatis

Kesimpulan: Mendefinisikan Ulang Masa Depan Keamanan Cross-Chain

Masalah mendasar yang dihadapi oleh jembatan lintas rantai adalah cacat dalam model kepercayaan. Sebagian besar jembatan lintas rantai bergantung pada asumsi "kepercayaan pada sejumlah kecil validator untuk tidak berbuat jahat", yang sangat rentan ketika menghadapi serangan terorganisir. Kontradiksi antara kompleksitas dan keamanan semakin menonjol, sementara potensi keuntungan bagi penyerang jauh melebihi biaya perlindungan keamanan.

Solusi yang sebenarnya perlu ditangani secara bersamaan dari tiga aspek: teknologi, tata kelola, dan ekonomi:

1. Aspek teknis:

   • Menggunakan metode kriptografi untuk menghilangkan ketergantungan pada kepercayaan manusia
   • Memastikan kebenaran matematis logika kode melalui verifikasi formal
   • Membangun sistem perlindungan berlapis

2. Aspek tata kelola:

   • Membangun standar keamanan dan praktik terbaik yang seragam di industri
   • Mendorong lembaga pengawas untuk menetapkan kerangka kepatuhan yang sesuai
   • Memperkuat berbagi dan kolaborasi informasi keamanan lintas proyek

3. Aspek ekonomi:

   • Merancang mekanisme insentif ekonomi yang lebih rasional
   • Mendirikan asuransi keamanan dan dana kompensasi tingkat industri
   • Meningkatkan biaya serangan dan mengurangi hasil serangan

Masa depan jembatan lintas rantai harus dibangun di atas jaminan kriptografi "bahwa bahkan jika semua peserta berusaha berbuat jahat, mereka tidak akan berhasil." Hanya dengan merombak arsitektur keamanan lintas rantai dari dasar, dan melepaskan ketergantungan pada kepercayaan terpusat, kita dapat benar-benar mencapai interoperabilitas multi-rantai yang aman dan andal. Mereka yang dapat menawarkan solusi lintas rantai yang benar-benar terdesentralisasi dan aman secara matematis akan menjadi cahaya yang memimpin industri keluar dari bayang-bayang keamanan.