Cross chain köprüleri güvenlik olayı incelemesi ve analizi

2022'den 2024'e kadar, cross-chain köprüleri alanında birçok önemli güvenlik olayı meydana geldi ve toplam kayıplar 2.8 milyar doları aştı. Bunlar arasında en dikkat çekici olanlar şunlardır:

• Mart 2022: Ronin Bridge saldırıya uğradı, 6.25 milyon dolar kaybedildi
• Ekim 2022: Binance Bridge saldırıya uğradı, 570 milyon dolar kayıp.
• Şubat 2022: Wormhole Bridge, bir hacker saldırısına uğradı ve 320 milyon dolar kaybedildi.
• 2022 Ağustos: Nomad Bridge, "herkesin katılımı" tarzı bir saldırıya uğradı ve 190 milyon dolar kaybetti.
• 2022 Haziran: Harmony Horizon Bridge'ün çalınması, 100 milyon dolar kayba neden oldu.
• Ocak 2024: Orbit Chain çoklu imza özel anahtar sızıntısı, 81.5 milyon dolar kayıp

Bu olaylar, mevcut cross-chain altyapısının güvenlik mimarisi tasarımındaki temel kusurları net bir şekilde göstermektedir.

Ronin Bridge: Sosyal mühendislik saldırılarının bir örneği

23 Mart 2022'de, Axie Infinity'nin Ronin Köprüsü, kripto tarihindeki en ciddi cross-chain köprü saldırısına uğradı. Saldırganlar sosyal mühendislik yöntemleriyle, 173,600 ETH ve 25,500,000 USDC'yi başarıyla çaldılar, toplam değeri 6,25 milyar dolardan fazla.

Saldırı sürecinin ana noktaları şunlardır:

1. Sürekli gelişmiş harpun tarzı phishing saldırısı, sonunda bir Sky Mavis çalışanının sistemine başarılı bir şekilde sızdı.
2. Unutulmuş bir geçici yetki kullanarak, Axie DAO doğrulama düğümünün imza yetkisini elde etme.
3. 4 Sky Mavis doğrulama düğümünü ve 1 Axie DAO düğümünü kontrol edin, 5/9 çoklu imza eşiğine ulaşın.
4. Saldırı 6 gün boyunca fark edilmedi, bu da izleme sisteminin ciddi bir açığını ortaya çıkardı.

Bu saldırının ortaya çıkardığı ana sorunlar şunlardır:

• Aşırı merkeziyetçi doğrulayıcı düğüm kontrolü
• Yetki yönetimi hatalı, geçici yetkilendirme zamanında iptal edilmemiş
• Gerçek zamanlı anormal işlem izleme mekanizması eksik
• Çalışan güvenlik bilinci eğitimi yetersiz

Wormhole Bridge: Terkedilmiş Kodun Ölümcül Sonuçları

2022年2月2日，Ethereum ve Solana'yı bağlayan Wormhole Bridge ağır bir darbe aldı. Saldırganlar, akıllı sözleşmedeki iptal edilmiş ama kaldırılmamış bir fonksiyonu kullanarak imza doğrulama mekanizmasını başarıyla atlattı ve yaklaşık 3.2 milyar dolar değerinde 120,000 teminatsız wETH token'ı basmayı başardı.

Saldırının teknik detayları şunlardır:

1. load_current_index fonksiyonundaki doğrulama açığını kullanın.
2. Sahte "Sysvar hesabı" oluşturarak sistemi kandırın.
3. post_vaa fonksiyonu aracılığıyla kötü niyetli mesaj hesabı oluşturun.
4. Yetkisiz token mintleme işlemini tamamlamak için complete_wrapped fonksiyonu çağrılır.

Saldırıların ortaya çıkardığı temel sorunlar:

• Kod yönetimindeki eksiklikler, bilinen riskleri olan eski fonksiyonların kullanılmaya devam edilmesi.
• Giriş doğrulaması yetersiz, ana hesap adresinin gerçekliği doğrulanmadı
• Dağıtım süreci hatası, güvenlik yaması üretim ortamına zamanında uygulanmadı
• Merkezi varlıklara aşırı bağımlılık

Harmony Horizon Bridge: Çoklu imza anahtarlarının tamamen çöküşü

23 Haziran 2022'de, Harmony Horizon Köprüsü saldırıya uğradı ve 100 milyon dolar kaybedildi. Saldırganlar elde ettikleri 2 onaycı düğüm özel anahtarını kullanarak birkaç saat içinde 14 adet cross-chain para çekme işlemi gerçekleştirdi.

Saldırının ana noktası:

• 2-of-5 çoklu imza tasarımı saldırı eşiğini düşürüyor
• Saldırgan, bilinmeyen bir yöntemle 2 doğrulayıcı düğümün özel anahtarını elde etti.
• 14 anormal işlem herhangi bir otomatik alarma neden olmadı

Açığa çıkan ana sorunlar:

• Çoklu imza eşiği çok düşük ayarlandı
• Özel anahtar koruma mekanizmasında temel bir kusur bulunmaktadır.
• İzleme mekanizması ciddi şekilde yetersiz

Binance Bridge: Merkle kanıtının ölümcül kusuru

6 Ekim 2022'de, Binance'ın BSC Token Hub'ı saldırıya uğradı ve yaklaşık 570 milyon dolar kaybedildi. Saldırganlar, Merkle kanıtlarını işlerken IAVL kütüphanesindeki ince bir hatayı kullanarak blok kanıtını başarıyla sahteledi.

Saldırının teknik detayları:

1. Saldırgan, bir ara geçit olarak kaydolur ve teminat olarak 100 BNB yatırır.
2. IAVL ağacını kullanarak orta düğümde çift niteliklerin kenar durumu uygulanması.
3. Sahte blok 110217401'in Merkle kanıtı.
4. İki kez 1.000.000 BNB çekin.

Maruz kalan sorunlar:

• IAVL ağaç uygulaması, düğümün çift özelliklerini göz önünde bulundurmayan kenar durumunu dikkate almadı.
• Kanıt doğrulama mantık hatası
• Dış kriptografi kütüphanelerine aşırı bağımlılık
• Merkezi kararlarla tüm ağı durdurmak

Nomad Bridge: Güven kökü yapılandırmasının kelebek etkisi

1 Ağustos 2022'de, Nomad Bridge bir yapılandırma hatası nedeniyle "herkesin katılımı" ile 190 milyon dolarlık bir fon soygunu yaşadı.

Saldırının ana noktası:

• "Güvenilir kök" değerini 0x00 olarak yanlış ayarlayın, bu "güvenilir olmayan kök" için varsayılan değerle aynıdır.
• Sistem geçerli ve geçersiz mesajları ayırt edemiyor, tüm mesajlar otomatik olarak "doğrulanmış" olarak işaretleniyor.
• Tek bir kullanıcıdan büyük ölçekli katılıma geçiş, bir "saldırı şöleni" haline dönüştü.

Açığa çıkan sorunlar:

• Konfigürasyon değeri çakışması, güvenilir kök ile güvenilir olmayan kökün aynı varsayılan değeri kullanmasına neden olur.
• Güncelleme öncesi test kapsamı yetersiz
• İyimser doğrulama mekanizması tek bir güven köküne aşırı bağımlıdır.
• Blok zincirinin izinsiz özelliği, sistem arızası durumunda kayıpları büyütür.

Orbit Chain: Çoklu İmza Özel Anahtarının Sistematik Çöküşü

2024年1月1日，Orbit Chain saldırıya uğradı ve 81.5 milyon dolar kaybetti. Saldırgan, 10 doğrulama düğümünden 7'sinin özel anahtarını ele geçirerek, rastgele işlemleri gerçekleştirmek için gereken minimum eşiğe tam olarak ulaştı.

Saldırının özellikleri:

• 7-of-10 çok imzalı tasarım kırıldı
• Saldırgan aynı anda 7 doğrulayıcı düğümün özel anahtarını aldı
• Fonlar hızlı bir şekilde dağıtılır ve karıştırma hizmetiyle temizlenir.

Maruz kalan sorunlar:

• Özel anahtar yönetiminde sistematik bir hata var.
• Çoklu imza yapısı hala merkezileşmiş bir tek nokta arıza riski taşımaktadır.
• Anormal işlemlerin gerçek zamanlı izlenmesi ve otomatik duraklatma mekanizmasının eksikliği

Cross chain köprüleri açığının derin nedenleri

Analiz yoluyla, cross-chain köprüleri güvenlik sorunlarını birkaç ana düzeydeki sistematik eksikliklere özetleyebiliriz:

1. Özel anahtar yönetim açığı (yaklaşık %55):

   • Çoklu imza yapısı aşırı derecede insan müdahalesine ve merkezi anahtar yönetimine bağımlıdır.
   • Doğrulayıcı düğüm özel anahtarlarının merkezi depolanması veya aynı ekip tarafından yönetilmesi
   • Çoklu imza eşiği ayarları genellikle çok düşük
   • Etkili bir anahtar döngü mekanizması eksik
   • Sosyal mühendislik saldırılarına karşı koruma yetersiz

2. Akıllı sözleşme doğrulama açıkları (yaklaşık %30):

   • İmza doğrulama mantığında atlatma olasılığı mevcut
   • Yeterli girdi doğrulaması yok
   • Bilinen riskleri olan veya terk edilmiş işlevleri kullanma
   • Üçüncü taraf kütüphane entegrasyon riski
   • Cross-chain protokollerinin karmaşıklığı, kapsamlı güvenlik denetimlerini zorlaştırıyor.

3. Yapılandırma yönetimi hatası (yaklaşık %10):

   • Protokol yükseltme sürecindeki yapılandırma hatası
   • Yetki ayarları yanlış veya geçici yetkiler zamanında iptal edilmedi.
   • Anahtar parametre yapılandırma çakışması
   • Test kapsamı yeterli değil

4. Kriptografi kanıtı sistemi kusurları (yaklaşık %5):

   • Kanıt sistemi içinde ince bir hata vardır
   • Saldırganın temel kriptografi prensiplerini derinlemesine anlaması gerekir.

Sektör Durumu ve Teknolojik Gelişim

Cross chain köprüleri güvenliği belirgin bir evrim eğilimi göstermektedir:

• 2022: Toplam kayıp yaklaşık 18.5 milyar dolar, büyük ölçekli, yüksek kayıplı tek nokta saldırısı
• 2023 yılı: Toplam kayıp yaklaşık 680 milyon dolar, saldırı yöntemleri çeşitleniyor, sosyal mühendislik saldırıları artıyor.
• 2024: Toplam kayıp yaklaşık 240 milyon dolar, daha gizli ve hassas hedefli saldırılar

Sektör çeşitli teknolojik çözümler araştırıyor:

• Sıfır Bilgi Kanıtı Köprüleri: ZK-SNARKs/STARKs teknolojisini kullanarak güvene dayalı olmayan doğrulama sağlama
• Çok Partili Hesaplama (MPC) mimarisi: Özel anahtar parçalama depolama ve dağıtılmış imza ile güvenliği artırma
• Formelle doğrulama: Akıllı sözleşme mantığının doğruluğunu kanıtlamak için matematiksel yöntemler kullanma
• Gerçek zamanlı izleme ve otomatik durdurma sistemi: AI destekli anormal işlem tespiti ve otomatik acil müdahale

Sonuç: Cross-chain güvenliğinin geleceğini yeniden tanımlamak

Cross chain köprülerinin karşı karşıya olduğu temel sorun, güven modelinin eksiklikleridir. Çoğu cross-chain köprü, "az sayıda doğrulayıcıların kötü niyetli davranmayacağı" varsayımına dayanır ve organize saldırılarla karşılaştığında son derece kırılgandır. Karmaşıklık ile güvenlik arasındaki çelişki giderek belirginleşiyor ve saldırganların potansiyel kazançları, güvenlik önlemlerinin maliyetini çok aşmaktadır.

Gerçek bir çözüm, teknik, yönetim ve ekonomik üç düzeyde aynı anda ele alınmalıdır:

1. Teknik yönü:

   • İnsan güvenine olan bağımlılığı ortadan kaldırmak için kriptografik yöntemler kullanılır.
   • Kod mantığının matematiksel doğruluğunu sağlamak için biçimsel doğrulama ile
   • Çok katmanlı bir koruma sistemi oluşturmak

2. Yönetim açısından:

   • Sektörde ortak güvenlik standartları ve en iyi uygulamalar oluşturmak
   • Düzenleyici kurumların hedefe yönelik bir uyum çerçevesi oluşturmasını teşvik etmek
   • Projeler arası güvenlik bilgisi paylaşımını ve iş birliğini güçlendirin

3. Ekonomik boyut:

   • Daha mantıklı bir ekonomik teşvik mekanizması tasarlamak
   • Sektör düzeyinde güvenlik sigortası ve tazminat fonu oluşturmak
   • Saldırı maliyetlerini artırın ve saldırı kârlarını azaltın

Cross chain köprülerinin geleceği, "Tüm katılımcılar kötü niyetle hareket etmeye çalışsalar bile başarılı olamayacakları" kriptografik bir güvence üzerine inşa edilmelidir. Gerçekten güvenli ve güvenilir çok zincirli etkileşim için, merkezi güvene olan bağımlılığı ortadan kaldırarak, cross-chain güvenlik mimarisinin temelden yeniden tasarlanması gerekmektedir. Gerçekten merkeziyetsiz ve matematiksel olarak kanıtlanabilir güvenlik sunabilen cross-chain çözümleri, sektörü güvenlik belirsizliğinden çıkaracak ışık olacaktır.