Không thể phớt lờ nguy cơ: Thách thức và đe dọa về an ninh của công nghệ Layer 2 của BTC

Hash (SHA1) của bài viết này: a9cd1d6904562d958f8347fae26c5e32cfbf63d1

Số hiệu: Kiến ​​thức Bảo mật Chuỗi Khối No.018 của Chain Source

BTC（Bitcoin），tên viết tắt là BTC, là một hệ thống Tiền điện tử dựa trên Khối được vận hành thông qua mạng lưới máy tính toàn cầu và Nút một cách phân quyền, và thông qua việc giao tiếp mạng ngang hàng. Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ của cộng đồng mã hóa và sinh thái, công nghệ BTC ban đầu đã không thể đáp ứng được nhu cầu mở rộng của hệ thống Tiền điện tử từ người dùng. Việc thay đổi trực tiếp giao thức cơ bản của BTC không chỉ phức tạp, mà còn đối mặt với sự kháng cự lớn từ cộng đồng, tăng thêm rủi ro hệ thống và có thể gây ra fork cứng và sự chia rẽ trong cộng đồng. Do đó, giải pháp Layer 2 của BTC trở thành một lựa chọn phù hợp hơn - thông qua việc xây dựng các tầng mới mà không làm thay đổi BTC, tương thích với BTC và đáp ứng nhu cầu mở rộng của người dùng. Đội ngũ an ninh nguồn mã đã phân tích một cách toàn diện về sự an toàn của Layer 2 của BTC từ nhiều khía cạnh như giải pháp Layer 2, biện pháp bảo vệ và phát triển trong tương lai, hy vọng mang lại giá trị tham khảo cho mọi người.

Giải pháp Layer 2 cho BTC và các vấn đề bảo mật tiềm năng

BTC Layer 2 là một công nghệ mở rộng lớp thứ hai của BTC (BTC), các công nghệ này nhằm mục đích tăng tốc độ giao dịch của BTC, giảm phí và tăng tính mở rộng, giải quyết một loạt các vấn đề mà BTC đang đối mặt. Hiện tại, có nhiều giải pháp BTC Layer 2 khác nhau, các giải pháp nổi tiếng bao gồm Lightning Network, Rootstock, Stacks và nhiều hơn nữa. Ngoài ra, một số dự án và giao thức như Liquid, Rollkit, RGB cũng có một số trường hợp sử dụng.

1. Mạng Lightning (Lightning Network)

Lighting Network có thể là giải pháp Layer 2 BTC nổi tiếng nhất. Nó hoạt động như một mạng off-chain, cho phép các bên tham gia thực hiện giao dịch nhanh chóng và giá thấp mà không cần ghi lại mỗi giao dịch trên chuỗi chính BTCKhối. Bằng cách tạo ra một mạng lưới kênh thanh toán, Lighting Network hỗ trợ các giao dịch nhỏ và giảm đáng kể tình trạng tắc nghẽn trên chuỗi chính.

Sử dụng cảnh:

Thanh toán micro/point-to-point/thương mại điện tử và giao dịch bán lẻ cho người sáng tạo nội dung.

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Thanh toán ngay: Giao dịch được thanh toán ngay lập tức.
• Chi phí thấp: Phí rất thấp, phù hợp với giao dịch nhỏ.
• Khả năng mở rộng: Xử lý hàng triệu giao dịch mỗi giây.

Vấn đề an ninh:

• Tấn công kênh (Channel Attacks): Lighting Network phụ thuộc vào các kênh thanh toán, những kênh này có thể bị tấn công bằng cách sử dụng giao dịch lỗi thời (stale transactions) hoặc đóng kênh gian lận (fraudulent channel closure).
• Vấn đề về thanh khoản: Nếu tiền tệ tập trung vào một số Nút, những Nút đó có thể trở thành mục tiêu của cuộc tấn công, dẫn đến mức độ Phi tập trung của mạng Thả.
• Tấn công chia cắt mạng (Network Splitting Attacks) có thể có kẻ tấn công cố gắng chia cắt mạng, dẫn đến việc hóa đơn mạng không đồng bộ giữa các phần khác nhau.

2. Rootstock (RSK)

Rootstock, viết tắt là RSK, là một nền tảng Hợp đồng thông minh được xây dựng trên BTC. Nó sử dụng tính bảo mật của BTC và hỗ trợ Hợp đồng thông minh tương thích với ETH. RSK hoạt động như một Sidechain của BTC, sử dụng cơ chế gắn kết hai chiều để cho phép BTC lưu thông giữa mạng BTC và blockchain RSK.

Sử dụng cảnh:

Ứng dụng Tài chính phi tập trung (DeFi) được phát hành trên mạng BTC/Bitcoin và áp dụng Token/Tương tác chuỗi chéo.

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Hợp đồng thông minh： Tương thích với Ethereum, hỗ trợ ứng dụng DeFi.
• Khai thác hợp nhất: Người khai thác BTC có thể đào RSK cùng một lúc, tăng cường an ninh mạng.
• Tính tương tác: Kết nối các tính năng tương tự cầu giữa BTC và Ethereum.

Vấn đề an ninh:

• Tấn công thanh toán gấp đôi（Double-Spending）: RSK, là một Sidechain, có thể bị tấn công thanh toán gấp đôi trong một số trường hợp, đặc biệt là khi chuyển BTC giữa BTC và RSK.
• Lỗ hổng hợp đồng thông minh: RSK cho phép triển khai Hợp đồng thông minh, khiến nó tiếp xúc với các lỗ hổng tương tự như ETH Fang, chẳng hạn như tấn công re-entrancy, tràn số nguyên, v.v.

3. Stacks

Stacks là một giải pháp Layer 2 độc đáo, đưa Hợp đồng thông minh và ứng dụng Phi tập trung (dApps) vào BTC. Khác với các Layer 2 khác, Stacks giới thiệu một cơ chế đồng thuận mới - Chứng minh chuyển giao (Proof of Transfer, PoX), liên kết giao dịch Stacks với BTC on-chain.

Ứng dụng:

NFT không thể thay thế 平台/DeFi（Tài chính phi tập trung）dịch vụ/quản trị và giải pháp danh tính.

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Hợp đồng thông minh： Clarity，一种设计用于可预测Hợp đồng thông minh的安全语言。
• BTC Anchoring: The transaction is secured by BTC.
• Ứng dụng Phi tập trung（dApps）： Cho phép các nhà phát triển xây dựng ứng dụng trên BTC.

Vấn đề an ninh:

• Tấn công Nhận thức chung (Consensus Attacks): Do cơ chế đồng thuận PoX của Stacks phụ thuộc vào mạng BTC, kẻ tấn công có thể cố gắng ảnh hưởng đến Nhận thức chung của Stacks bằng cách thao tác mạng BTC.
• Lỗ hổng hợp đồng thông minh: Tương tự như các nền tảng hợp đồng thông minh khác, Stacks cũng đối mặt với các lỗ hổng tiềm ẩn trong mã hợp đồng thông minh.

4. Liquid

Liquid là một giải pháp Layer 2 dựa trên sidechain, nhằm nâng cao tốc độ giao dịch và sự riêng tư của BTC. Được phát triển bởi Blockstream, Liquid đặc biệt phù hợp với các nhà giao dịch và sàn giao dịch, hỗ trợ thanh toán và giao dịch bí mật nhanh hơn.

Sử dụng cảnh:

高频交易/跨境支付/mã hóa kỹ thuật số资产phát hành。

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Giao dịch bảo mật: Số tiền giao dịch được ẩn, tăng cường tính riêng tư.
• Thanh toán nhanh: Giao dịch trong khoảng 2 phút thanh toán.
• 资产phát hành： Cho phép tạo tài sản kỹ thuật số trên mạng BTC.

Vấn đề an ninh:

• Rủi ro phụ thuộc Mạng chính (Mainchain Dependency Risks): Liquid là Sidechain, phụ thuộc vào tính an toàn của BTCMạng chính, bất kỳ cuộc tấn công hoặc lỗ hổng nào trên Mạng chính có thể ảnh hưởng đến Liquid.
• 私密性风险： 尽管 Liquid 支持机密交易，但如果Chìa khoá bảo mật管理不当，隐私仍可能被泄露。

5. Rollkit

Rollkit là một dự án mới nổi, với mục tiêu đưa giải pháp mở rộng phổ biến Rollups trong hệ sinh thái Ethereum vào BTC. Rollups sẽ tổng hợp nhiều giao dịch thành một lô rồi gửi lên chuỗi khối BTC, giảm tải mạng và giảm Thả chi phí.

Sử dụng cảnh:

Ứng dụng Phi tập trung mở rộng/ tổng hợp thanh toán vi mô/ Ứng dụng Phi tập trung có khả năng xử lý giao dịch lớn.

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Khả năng mở rộng: Tăng đáng kể khả năng xử lý giao dịch.
• Hiệu quả chi phí: Giảm phí bằng cách giao dịch theo lô.
• An ninh: Kế thừa mô hình an ninh của BTC.

Vấn đề an ninh:

• 攻击 tính sẵn có dữ liệu (Data Availability Attacks): Trong lược đồ rollups, nếu dữ liệu không sẵn có, có thể dẫn đến Người xác thực không thể xác minh tính hợp lệ của giao dịch.
• Vấn đề kích thích kinh tế: Rollups cần thiết kế cơ chế kích thích kinh tế mạnh mẽ để ngăn chặn các bên tham gia cố gắng thu được lợi ích bằng các biện pháp không hợp lệ.

6. RGB

RGB là một hệ thống Hợp đồng thông minh sử dụng mô hình UTXO của BTC. Nó nhằm hỗ trợ Hợp đồng thông minh phức tạp, đồng thời giữ cho tính riêng tư và khả năng mở rộng của BTC. RGB tập trung vào việc tạo ra môi trường off-chain, nơi mà Hợp đồng thông minh có thể thực thi và tối thiểu hóa tác động đến Chuỗi chính.

Sử dụng cảnh:

Tài sản mã hóa kỹ thuật số/Ứng dụng bảo mật riêng tư/Phát triển Hợp đồng thông minh linh hoạt.

Điểm đặc biệt quan trọng:

• Dựa trên UTXO: Bảo đảm tính bảo mật và riêng tư của BTC.
• off-chain执行： 最小化链上的占用。
• Đa dạng hóa: Hỗ trợ nhiều Hợp đồng thông minh ứng dụng rộng rãi.

Vấn đề an ninh:

• Rủi ro phức tạp của Hợp đồng thông minh: Hợp đồng thông minh trong hệ thống RGB có thể rất phức tạp, dẫn đến tăng nguy cơ lỗ hổng bảo mật tiềm tàng.
• Vấn đề đáng tin cậy của việc thực hiện off-chain: RGB phụ thuộc vào môi trường off-chain để thực hiện hợp đồng thông minh, nếu môi trường thực hiện bị tấn công hoặc điều khiển, có thể ảnh hưởng đến tính bảo mật của hợp đồng.

Các biện pháp bảo mật hiện có

BTC Layer 2 giải pháp mở rộng của BTC đã thể hiện tiềm năng lớn trong việc tăng cường khả năng mở rộng và tính năng của mạng BTC, nhưng cũng mang lại một loạt thách thức an ninh mới, an ninh sẽ trở thành một trong những yếu tố quan trọng đối với sự thành công và sử dụng rộng rãi của nó. Để đối phó với rủi ro an ninh tiềm ẩn, BTC Layer 2 có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa an ninh chính sau:

• An toàn kênh và bảo vệ tài chính

Đa chữ ký và khóa thời gian (Multisig & Timelocks): Ví dụ như trong Lighting Network, tiền thường được lưu trữ trong các địa chỉ Đa chữ ký, chỉ khi tất cả các bên liên quan đạt được sự Nhận thức chung, tiền mới có thể được chuyển đi. Cơ chế khóa thời gian đảm bảo rằng trong trường hợp tranh chấp, tiền sẽ không bị khóa vĩnh viễn và cuối cùng có thể được trả lại cho chủ sở hữu.

Độ tin cậy của giao dịch off-chain: Bằng cách sử dụng giao dịch off-chain, người dùng có thể thực hiện giao dịch một cách nhanh chóng, nhưng những giao dịch này vẫn cần được đồng bộ định kỳ với Chuỗi chính để ngăn chặn Thanh toán gấp đôi hoặc mất mát vốn.

• bằng chứng gian lận和挑战机制

Chứng cứ gian lận (Fraud Proofs): Trong một số giải pháp Layer 2 như Rollup, chứng cứ gian lận được sử dụng để phát hiện và đối phó với các hoạt động độc hại. Ví dụ, nếu một bên cố gắng gửi cập nhật trạng thái không hợp lệ, các bên tham gia khác có thể thách thức bằng cách sử dụng chứng cứ gian lận để ngăn chặn giao dịch không hợp lệ được đưa lên chuỗi.

Thời kỳ thách thức (Challenge Period): Cung cấp cho người dùng một khoảng thời gian để xem xét và thách thức các giao dịch đáng ngờ, nhằm nâng cao tính an toàn của mạng.

• Mạng lưới và tính bền vững của giao thức

cập nhật giao thức và kiểm toán: định kỳ kiểm toán và nâng cấp giao thức để sửa các lỗ hổng đã biết và tăng cường tính bảo mật. Ví dụ, trong Rootstock hoặc Stacks, việc kiểm toán mã nguồn và kiểm toán cộng đồng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tính an toàn của Hợp đồng thông minh.

Hoạt động của Nút Phi tập trung: Bằng cách tăng mức phân tán của Nút, giảm khả năng lỗi điểm đơn của mạng và tăng khả năng chống tấn công của mạng.

• Quyền riêng tư và bảo vệ dữ liệu

Mã hóa thông tin: Đảm bảo việc truyền thông giữa tất cả các bên tham gia đều được mã hóa, ngăn chặn cuộc tấn công từ người trung gian hoặc rò rỉ dữ liệu.

Bằng chứng không kiến ​​thức（Zero-Knowledge Proofs）: Trong một số giải pháp Layer 2, Zero-Knowledge Proofs được giới thiệu để tăng cường tính riêng tư và an ninh, tránh tiết lộ thông tin nhạy cảm của các bên tham gia giao dịch.

• Hướng dẫn và cảnh báo rủi ro cho người dùng

Nâng cao nhận thức về an toàn của người dùng: Giáo dục người dùng hiểu về rủi ro của mạng lưới lớp hai và khuyến khích họ sử dụng Ví tiền đáng tin cậy và cách thức vận hành an toàn.

Cảnh báo rủi ro: khi sử dụng giải pháp Layer 2, cần cảnh báo người dùng về những rủi ro có thể xảy ra, như sự phức tạp của giao dịch off-chain hoặc tranh chấp khi kênh đóng.

• An toàn của giao dịch off-chain

Bảo mật Kênh trạng thái: Đảm bảo tính toàn vẹn của trạng thái off-chain và định kỳ cập nhật trạng thái lên Chuỗi chính để giảm thiểu rủi ro bị đánh cắp hoặc gian lận tiền.

Những biện pháp này hoạt động cùng nhau để đảm bảo an toàn của mạng lưới BTC ở tầng hai và cung cấp môi trường giao dịch đáng tin cậy và mở rộng cho người dùng.

Xu hướng phát triển an toàn trong tương lai

Ngành công nghiệp luôn thay đổi rất nhanh, mỗi giây đều có một BTC L2 mới ra đời, nhưng điều không thay đổi là xu hướng tất yếu của hệ sinh thái BTC hướng đến tầng hai. BTC chính là chuyến tàu mà ai cũng muốn leo lên, mặc dù đối mặt với thách thức, nhưng tương lai của hệ sinh thái BTC đầy tiềm năng vô tận. Từ nhận thức chung được phân phối công bằng đến các phương án mở rộng dựa trên chữ khắc, và sau đó là các phương án mở rộng hoàn toàn chín chắn với sự an toàn mạnh mẽ được chia sẻ với BTC, hệ sinh thái BTC đang trải qua một cuộc cách mạng lịch sử:

• Mở khóa thị trường Tài chính phi tập trung: Bằng cách kích hoạt các tính năng như giải pháp Layer 2 tương thích với EVM, BTC có thể tiếp cận thị trường Tài chính phi tập trung trị giá hàng tỷ USD. Điều này không chỉ mở rộng tính khả dụng của BTC, mà còn mở khóa thị trường tài chính mới mà trước đây chỉ có thể truy cập thông qua Ethereum và các blockchain có thể lập trình tương tự.
• Mở rộng phạm vi ứng dụng: Những nền tảng Layer 2 này không chỉ hỗ trợ giao dịch tài chính mà còn hỗ trợ các ứng dụng trong lĩnh vực tài chính, game, NFT hoặc hệ thống danh tính, mở rộng đáng kể phạm vi ban đầu của BTC như một loại tiền tệ đơn giản

Mạng lưới Layer 2 sử dụng các bằng chứng không kiến thức để tăng cường an ninh, công nghệ Rollup tăng cường khả năng mở rộng, bằng chứng gian lận để đảm bảo an toàn giao dịch, và những công nghệ này không chỉ có thể cải thiện đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất của mạng BTC, mà còn giới thiệu loại tài sản và phương thức giao dịch mới, mở ra cơ hội mới cho người dùng và nhà phát triển. Tuy nhiên, để đạt được những mục tiêu này thành công, cần có sự nỗ lực chung của cộng đồng trong nhận thức chung, sự trưởng thành của công nghệ và xác thực thực tiễn. Trong quá trình khám phá giải pháp L2 hiệu quả nhất, an ninh, phi tập trung và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng vẫn là vấn đề cốt lõi. Nhìn vào tương lai, với sự tiến bộ của công nghệ và sự hợp tác của cộng đồng, kỹ thuật L2 của BTC có thể giải phóng tiềm năng mới cho sinh thái BTC, mang đến nhiều sáng tạo và giá trị mới cho thế giới tiền điện tử.

Kết luận

Với nhu cầu lớn từ thị trường, cùng với sự cạnh tranh tự do trên thị trường, sẽ chắc chắn tạo ra sự đổi mới công nghệ. Tương lai của giải pháp L2 liên quan mật thiết đến sự phát triển tổng thể của công nghệ Khối. Thông qua việc phân tích sâu về giải pháp L2 của BTC và các thách thức bảo mật tiềm năng, chúng tôi đã tiết lộ những rủi ro mà nó đối mặt trong các lĩnh vực như hợp đồng thông minh, xác thực danh tính, bảo vệ dữ liệu và nhiều hơn nữa. Mặc dù đã có nhiều biện pháp bảo vệ hiện tại, nhưng với sự phát triển không ngừng của công nghệ, BTC L2 vẫn cần liên tục đổi mới trong lĩnh vực công nghệ ZK, bảo mật tương tác chuỗi chéo và thậm chí mã hóa lượng tử để đối phó với những thách thức bảo mật trong tương lai. Với sự trưởng thành ngày càng hơn của công nghệ Khối, chúng ta có thể dự đoán sẽ có nhiều sự đổi mới và biến đổi hơn. Trước hết, với sự trưởng thành và tiêu chuẩn hóa không ngừng, các giải pháp L2 sẽ trở nên ổn định và tin cậy hơn, tiếp theo, với sự mở rộng không ngừng của hệ sinh thái, BTC sẽ được áp dụng trong nhiều tình huống và ngành nghề hơn, từ đó thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ ngành Tiền điện tử. Tổng cộng, việc ra mắt Mạng chính dự án BTC Layer 2 đánh dấu một cột mốc mới cho mạng BTC.

Công ty Chainlink Technologies là một công ty chuyên về an ninh blockchain. Công việc cốt lõi của chúng tôi bao gồm nghiên cứu an ninh blockchain, phân tích dữ liệu on-chain, cũng như cứu hộ lỗ hổng tài sản và hợp đồng, đã thành công trong việc thu hồi nhiều vụ mất cắp tài sản kỹ thuật số cho cá nhân và tổ chức. Đồng thời, chúng tôi cam kết cung cấp báo cáo phân tích an toàn dự án, theo dõi on-chain và dịch vụ tư vấn/ hỗ trợ công nghệ cho các tổ chức trong ngành.

Cảm ơn bạn đã đọc, chúng tôi sẽ tiếp tục tập trung và chia sẻ nội dung về an ninh blockchain.