Ancaman Keamanan dan Tantangan yang Tidak Boleh Diabaikan: BTC Layer 2

Hash (SHA1) dari teks ini: a9cd1d6904562d958f8347fae26c5e32cfbf63d1

Nomor: Pengetahuan Keamanan Blockchain No.018

BTC (Bitcoin), singkatan dari BTC, adalah sistem Mata Uang Kripto terdesentralisasi berbasis Blok yang beroperasi melalui Konsensus peer-to-peer dan komunikasi jaringan Node, yang dipelihara bersama oleh jaringan komputer di seluruh dunia. Namun, dengan perkembangan dan pertumbuhan komunitas enkripsi dan ekosistem, teknologi BTC awal tidak lagi memenuhi kebutuhan pengguna terhadap skalabilitas sistem Mata Uang Kripto. Mengubah protokol dasar BTC secara langsung tidak hanya rumit, tetapi juga menghadapi resistensi komunitas yang besar, meningkatkan risiko sistem, dan dapat menyebabkan fork keras dan perpecahan komunitas. Oleh karena itu, solusi Layer 2 BTC menjadi pilihan yang lebih tepat - dengan membangun lapisan baru tanpa mengubah BTC, solusi ini kompatibel dengan BTC dan memenuhi kebutuhan pengguna terhadap skalabilitas. Tim Keamanan Sumber Terbuka menganalisis keamanan BTC Layer 2 secara komprehensif dari berbagai aspek, termasuk solusi L2, langkah-langkah perlindungan, dan perkembangan masa depan, dengan harapan memberikan referensi yang berharga untuk semua orang.

Solusi Layer 2 BTC dan Masalah Keamanan Potensial

BTC Layer 2 mengacu pada teknologi perluasan lapis kedua BTC (BTC), yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan transaksi BTC, menurunkan biaya, dan meningkatkan skalabilitas, serta mengatasi serangkaian masalah yang dihadapi BTC. Saat ini, ada banyak solusi Layer 2 untuk BTC, di antaranya yang terkenal adalah Lightning Network, Rootstock, Stacks, dan sebagainya. Selain itu, beberapa proyek seperti Liquid, Rollkit, RGB, dan protokol juga memiliki penggunaan yang cukup luas.

1.Jaringan Lighting（Lightning Network）

Jaringan Lighting mungkin merupakan solusi BTC Layer 2 yang paling terkenal. Ini beroperasi sebagai jaringan off-chain, memungkinkan partisipan untuk melakukan transaksi cepat dan murah tanpa perlu mencatat setiap transaksi di BTCBlokon-chain. Dengan membuat jaringan saluran pembayaran, Jaringan Lighting mendukung microtransactions dan secara signifikan mengurangi kemacetan mainchain on-chain.

Penggunaan:

Pembayaran mikro/peer-to-peer/dagang dan transaksi eceran untuk pencipta konten.

Fitur Utama:

• Pembayaran instan: Transaksi segera Pembayaran.
• Biaya Rendah: Biaya sangat rendah, cocok untuk perdagangan mikro.
• Skalabilitas: Dapat menghandle jutaan transaksi per detik.

Masalah keamanan:

• Serangan Saluran (Channel Attacks): Jaringan Lighting bergantung pada saluran pembayaran, saluran tersebut mungkin diserang oleh penyerang yang memanfaatkan transaksi kadaluwarsa (stale transactions) atau penutupan saluran yang curang (fraudulent channel closure).
• Masalah Likuiditas: Jika dana terkonsentrasi di beberapa Node, Node-node ini dapat menjadi target serangan dan mengurangi tingkat Desentralisasi jaringan.
• Serangan Pemisahan Jaringan (Network Splitting Attacks) mungkin mencoba memisahkan jaringan, menyebabkan sinkronisasi tagihan yang berbeda di bagian jaringan yang berbeda.

2. Rootstock (RSK)

Rootstock, disingkat RSK, adalah platform Smart Contract yang dibangun di atas BTC. Ini memanfaatkan keamanan BTC, sambil mendukung Smart Contract yang kompatibel dengan ETH. RSK beroperasi sebagai Sidechain BTC, menggunakan mekanisme pengikatan dua arah sehingga BTC dapat bergerak di antara jaringan BTC dan blockchain RSK.

Penggunaan:

Aplikasi Keuangan Desentralisasi (DeFi) menerbitkan Token/ Aplikasi Interaksi Cross-Chain di jaringan BTC.

Fitur Utama:

• Smart Contract: Kompatibel dengan Ethereum, mendukung aplikasi Keuangan Desentralisasi.
• Penambangan Gabungan: BTCPenambang dapat menambang RSK secara bersamaan untuk meningkatkan keamanan jaringan.
• Interoperabilitas: Menghubungkan fungsionalitas yang mirip dengan BTC dan ETH.

Masalah keamanan:

• Serangan Pengeluaran Ganda (Double-Spending): Sebagai Sidechain, RSK dalam beberapa kasus mungkin rentan terhadap Serangan Pengeluaran Ganda, terutama saat mentransfer BTC antara BTC dan RSK.
• Kerentanan Smart Contract: RSK memungkinkan implementasi Smart Contract, yang membuatnya juga menghadapi risiko kerentanan Smart Contract yang serupa dengan Ethereum, seperti serangan reentransi, overflow integer, dan lainnya.

3. Tumpukan

Stacks adalah solusi Layer 2 yang unik yang memperkenalkan Smart Contract dan aplikasi Desentralisasi (dApps) ke dalam BTC. Berbeda dengan Layer 2 lainnya, Stacks memperkenalkan Mekanisme Konsensus baru - Proof of Transfer (PoX), yang mengamankan transaksi Stacks ke Blok BTC on-chain.

Situasi Penggunaan:

Platform NFT/layanan Keuangan Desentralisasi (DeFi)/governance dan solusi identitas.

Fitur Utama:

• Smart Contract： Clarity，sebuah bahasa desain yang dirancang untuk Smart Contract yang dapat diprediksi.
• BTC Anchor: Transaksi diamankan oleh BTC.
• Aplikasi Desentralisasi (dApps): Memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi Desentralisasi di atas BTC.

Masalah keamanan:

• Serangan Konsensus: Karena Mekanisme Konsensus PoX Stacks bergantung pada jaringan BTC, para penyerang mungkin mencoba untuk memengaruhi Konsensus Stacks dengan memanipulasi jaringan BTC.
• Kerentanan Kontrak Pintar: Seperti platform Kontrak Pintar lainnya, Stacks juga menghadapi potensi kerentanan dalam kode Kontrak Pintar.

4. Liquid

Liquid adalah solusi Layer 2 berbasis Sidechain yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan dan privasi transaksi BTC. Dikembangkan oleh Blockstream, Liquid sangat cocok untuk para pedagang dan pertukaran, mendukung pembayaran yang lebih cepat dan transaksi rahasia.

Penggunaan:

交易高频/跨境支付/tokenisasi资产penerbitan。

Fitur Utama:

• Transaksi Rahasia: Jumlah transaksi disembunyikan, meningkatkan privasi.
• Pembayaran Cepat: Transaksi Pembayaran dalam waktu sekitar 2 menit.
• Penerbitan aset: Memungkinkan penciptaan aset digital di jaringan BTC.

Masalah keamanan:

• Risiko Ketergantungan Mainnet: Sebagai Sidechain, Liquid bergantung pada keamanan BTC Mainnet, sehingga serangan atau kerentanan di Mainnet dapat mempengaruhi Liquid.
• Risiko Privasi: Meskipun Liquid mendukung transaksi rahasia, namun jika Kunci Rahasia tidak dikelola dengan baik, privasi tetap dapat bocor.

5. Rollkit

Rollkit adalah proyek yang sedang berkembang, yang bertujuan untuk memperkenalkan solusi skalabilitas populer Rollups dalam ekosistem Ethereum ke BTC. Rollups menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu batch, kemudian mengirimkannya ke rantai blok BTC, mengurangi beban jaringan dan mengurangi biaya.

Penggunaan:

Aplikasi Keuangan Desentralisasi yang dapat diperluas / agregat pembayaran mikro / aplikasi Desentralisasi berkapasitas tinggi.

Fitur Utama:

• Skalabilitas: Meningkatkan signifikan throughput transaksi.
• Efisiensi biaya: Mengurangi biaya Drop dengan memproses transaksi secara massal.
• Keamanan: Mewarisi model keamanan BTC.

Masalah keamanan:

• Serangan Ketersediaan Data (Data Availability Attacks): Dalam skema rollups, jika data tidak tersedia, hal ini dapat menyebabkan validator tidak dapat memverifikasi kevalidan transaksi.
• Masalah insentif ekonomi: Rollups perlu merancang mekanisme insentif ekonomi yang kuat untuk mencegah peserta mencoba mendapatkan keuntungan melalui cara yang tidak sah.

6. RGB

RGB adalah sistem Smart Contract yang menggunakan model UTXO BTC. Ini bertujuan untuk mendukung Smart Contract kompleks sambil mempertahankan privasi dan skalabilitas BTC. RGB berfokus pada menciptakan lingkungan off-chain di mana Smart Contract dapat dieksekusi dan dampaknya terhadap mainchain minimal.

Penggunaan:

Tokenisasi aset/aplikasi privasi/pengembangan Smart Contract yang fleksibel.

Fitur Utama:

• Berdasarkan UTXO: Menjaga keamanan dan privasi BTC.
• Eksekusi off-chain: Meminimalkan penggunaan on-chain.
• Kustomisasi: Mendukung berbagai skenario aplikasi Smart Contract.

Masalah keamanan:

• Risiko kompleksitas Smart Contract: Smart Contract dalam sistem RGB mungkin sangat kompleks, meningkatkan potensi kerentanan keamanan.
• Masalah kepercayaan eksekusi di luar rantai: RGB bergantung pada lingkungan di luar rantai untuk mengeksekusi Smart Contract, jika lingkungan eksekusi diserang atau dimanipulasi, hal ini dapat mempengaruhi keamanan kontrak.

Langkah Keamanan yang Ada Saat Ini

Solusi Layer 2 BTC menunjukkan potensi besar dalam meningkatkan skalabilitas dan fungsionalitas jaringan BTC, tetapi juga memperkenalkan serangkaian tantangan keamanan baru, di mana keamanan akan menjadi salah satu faktor kunci dalam keberhasilan dan penerapan luasnya. Untuk mengatasi risiko keamanan potensial, Layer 2 BTC dapat mengambil tindakan pengamanan utama berikut:

• Keamanan Saluran dan Perlindungan Dana

Multi-signature dan waktu kunci (Multisig & Timelocks): Dalam Jaringan Lighting, dana biasanya disimpan di Alamat Multitandatangan, dan hanya dapat dipindahkan setelah mencapai konsensus oleh semua pihak terkait. Mekanisme waktu kunci juga memastikan bahwa dana tidak akan terkunci secara permanen dalam situasi perselisihan dan akhirnya dapat dikembalikan kepada pemilik.

Keandalan transaksi off-chain: Dengan menggunakan transaksi off-chain, pengguna dapat dengan cepat melakukan transaksi, tetapi transaksi ini masih perlu disinkronkan secara teratur dengan mainchain untuk mencegah Double Spending atau kerugian dana.

• bukti penipuan dan mekanisme tantangan

bukti penipuan（Fraud Proofs）：Dalam beberapa solusi Layer 2 (seperti Rollup), menggunakan bukti penipuan untuk mendeteksi dan mengatasi tindakan jahat. Misalnya, jika salah satu pihak mencoba mengirimkan pembaruan status yang tidak valid, peserta lain dapat menantang menggunakan bukti penipuan, mencegah transaksi tidak valid masuk ke rantai.

Periode Tantangan (Challenge Period): Memberikan pengguna waktu untuk memeriksa dan menantang transaksi yang mencurigakan, sehingga meningkatkan keamanan jaringan.

• Ketahanan jaringan dan protokol

Peningkatan dan audit protokol: Audit dan peningkatan protokol secara teratur dilakukan untuk memperbaiki kerentanan yang diketahui dan meningkatkan keamanan. Misalnya, audit kode dan audit komunitas sangat penting untuk menjaga keamanan Smart Contract di Rootstock atau Stacks.

Node operasional Desentralisasi: Dengan meningkatkan distribusi Node, mengurangi kemungkinan kegagalan titik tunggal jaringan, sehingga meningkatkan ketahanan jaringan terhadap serangan.

• Privasi dan Perlindungan Data

enkripsi komunikasi: memastikan semua komunikasi antara semua pihak terenkripsi, mencegah serangan middleman atau kebocoran data.

Zero-Knowledge Proof (Zero-Knowledge Proofs): Dalam beberapa solusi Layer 2, Zero-Knowledge Proof diperkenalkan untuk meningkatkan privasi dan keamanan, serta mencegah pengungkapan informasi sensitif pihak yang melakukan transaksi.

• Pendidikan Pengguna dan Peringatan Risiko

Meningkatkan kesadaran keamanan pengguna: Mendidik pengguna tentang risiko jaringan tingkat kedua dan mendorong mereka untuk menggunakan Dompet yang dapat diandalkan dan metode operasi yang aman.

Peringatan Risiko: Saat menggunakan solusi Layer 2, beri tahu pengguna tentang kemungkinan risiko, seperti kompleksitas transaksi di luar rantai (off-chain) atau kontroversi saat menutup saluran.

• Keamanan transaksi off-chain

Keamanan Saluran Negara (State Channel Security): Memastikan integritas status off-chain, dan secara teratur mengirimkan pembaruan status ke mainchain untuk mengurangi risiko kehilangan dana atau penipuan.

Tindakan-tindakan ini bekerja sama untuk memastikan keamanan jaringan lapisan kedua BTC, dan memberikan lingkungan perdagangan yang handal dan skalabel bagi pengguna.

Tren Pengembangan Keamanan di Masa Depan

Industri berubah dengan cepat, setiap detik ada L2 BTC baru yang lahir, tetapi yang tetap adalah kecenderungan ekosistem BTC menuju lapisan kedua. BTC adalah kereta api yang ingin semua orang naiki, meskipun dihadapkan pada tantangan, tetapi masa depan ekosistem BTC penuh dengan kemungkinan tak terbatas. Dari Konsensus distribusi yang adil hingga skema penskalaan berbasis inskripsi, hingga skema ekstensi yang sepenuhnya matang yang mengejar keamanan kuat yang dibagikan dengan BTC, ekosistem BTC sedang mengalami perubahan sejarah:

• Membuka pasar Keuangan Desentralisasi: Dengan mengaktifkan solusi Layer 2 yang kompatibel dengan EVM dan fitur lainnya, BTC dapat memasuki pasar Keuangan Desentralisasi senilai miliaran dolar. Ini tidak hanya memperluas kegunaan BTC, tetapi juga membuka akses ke pasar keuangan baru yang sebelumnya hanya dapat diakses melalui Ethereum dan blockchain yang dapat diprogram serupa.
• Memperluas skenario penggunaan: Platform Layer 2 ini tidak hanya mendukung transaksi keuangan, tetapi juga mendukung berbagai aplikasi di bidang keuangan, game, token non-fungible atau sistem identitas, yang secara signifikan memperluas cakupan BTC sebagai mata uang sederhana.

Jaringan Layer 2 menggunakan Zero-Knowledge Proof untuk meningkatkan keamanan, teknologi Rollup meningkatkan skalabilitas, bukti penipuan memastikan keamanan transaksinya, dan teknologi-teknologi ini tidak hanya diharapkan untuk secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan efisiensi jaringan BTC, tetapi juga memperkenalkan jenis aset dan cara transaksi baru, membuka peluang baru bagi pengguna dan pengembang. Namun, untuk mencapai tujuan ini, konsensus komunitas, kedewasaan teknologi, dan verifikasi praktis dibutuhkan. Dalam menjelajahi solusi L2 yang paling efektif, keamanan, desentralisasi, dan optimalisasi pengalaman pengguna tetap menjadi fokus utama. Melihat ke depan, dengan kemajuan teknologi dan kerja sama komunitas, teknologi BTC L2 berpotensi untuk mengungkapkan potensi baru ekosistem BTC, membawa inovasi dan nilai tambah yang lebih banyak bagi dunia aset kripto.

Kesimpulan

Dengan permintaan pasar yang besar, persaingan bebas di pasar pasti akan mendorong inovasi teknologi. Masa depan solusi L2 sangat terkait dengan perkembangan teknologi Blockchain, dengan menganalisis mendalam solusi BTC Layer 2 dan tantangan keamanan potensial, kami mengungkapkan risiko yang dihadapi dalam Smart Contract, verifikasi identitas, perlindungan data, dan sebagainya. Meskipun ada berbagai langkah perlindungan saat ini, namun dengan perkembangan teknologi, BTC Layer 2 masih perlu terus berinovasi dalam teknologi ZK, keamanan Interaksi Cross-Chain, dan bahkan enkripsi kuantum, untuk menghadapi tantangan keamanan di masa depan. Dengan makin matangnya teknologi Blockchain, kita dapat mengantisipasi munculnya lebih banyak inovasi dan perubahan. Pertama, dengan kedewasaan dan standarisasi teknologi, solusi L2 akan menjadi lebih stabil dan dapat diandalkan. Kedua, dengan ekosistem yang terus berkembang, BTC akan diterapkan dalam lebih banyak skenario dan industri, yang akan mendorong perkembangan seluruh industri Kripto. Secara keseluruhan, peluncuran Mainnet proyek BTC Layer 2 menandai langkah baru bagi jaringan BTC.

ChainGuardian adalah perusahaan yang berfokus pada keamanan blockchain. Pekerjaan inti kami meliputi penelitian keamanan blockchain, analisis data on-chain, dan penyelamatan aset dan kontrak berlubang, dan kami telah berhasil mengembalikan sejumlah aset digital yang di curi untuk individu dan lembaga. Selain itu, kami berkomitmen untuk menyediakan laporan analisis keamanan proyek, pelacakan on-chain, dan layanan konsultasi teknis/dukungan untuk lembaga industri.

Terima kasih atas membaca, kami akan terus fokus dan berbagi konten keamanan blockchain.