قناة التشويش هناك خطر كامن في شبكة البرق

لطالما كانت قابلية التوسع والفعالية من حيث التكلفة للمعاملات الصغيرة (المدفوعات الصغيرة) موضوع المناقشة في مجتمع العملات الرقمية. أحد الحلول المبتكرة لحل مشكلة قابلية التوسع هو نقل المعاملات من الشبكة الرئيسية إلى الطبقة الثانية. تم إنشاء شبكة Lightning Network لتنفيذ هذا الحل في Bitcoin blockchain. قام الآلاف من الأشخاص من جميع أنحاء العالم بإنشاء عقد Lightning لتوفير بنية تحتية كافية لتشغيل هذه الشبكة ؛ لكن هذه الشبكة تواجه مشاكل مثل التشويش على القنوات.

حاليًا ، تعد شبكة Lightning Network أكثر حلول توسيع نطاق Bitcoin شيوعًا ؛ ولكن هناك أوجه قصور ومشاكل يجب معالجتها إذا كان سيتم استخدام Bitcoin على نطاق واسع للمدفوعات اليومية. ومن أوجه القصور هذه قضية تمهد الطريق لهجوم يعرف باسم “تشويش القنوات” ويهدد أمن هذه الشبكة.

في هذه المقالة ، سنشرح هذا النوع من الهجمات بلغة بسيطة حتى يكون أولئك الذين يستخدمون شبكة Lightning أكثر دراية بهذه المشكلة. وفي نفس الوقت فإن أسباب أهميتها وطرق منع مثل هذه الهجمات هي المواضيع التي سنذكرها فيما يلي. ندعوكم للبقاء معنا حتى نهاية هذا المقال.

ما هو هجوم التشويش على القنوات وما أنواعه؟

إحدى الهجمات التي قد تحدث في شبكة Lightning هي أن المهاجم يرسل عددًا كبيرًا من المعاملات إلى عنوانه وبالتالي يحجب قناة الدفع. وهذا ما يسمى هجوم إغلاق القناة. لفهم ماهية هجوم حظر القنوات ، نحتاج أولاً إلى فهم كيفية عمل شبكة Lightning Network.

شبكة Lightning Network هي طبقة ثانية مبنية على قمة سلسلة Bitcoin blockchain الرئيسية ، مما يجعل المعاملات أسرع وأرخص بكثير من خلال إنشاء قنوات للمدفوعات الصغيرة خارج الشبكة الرئيسية. كما تعلم ، لإجراء أي معاملة ، هناك حاجة إلى طرفين ، نسميهما “المرسل” و “المستلم” هنا.

في شبكة Lightning ، يقوم المرسل والمستقبل أولاً بإنشاء قناة دفع ثنائية الاتجاه عن طريق إنشاء عنوان متعدد التوقيعات وإرسال بعض عملات البيتكوين إليه. يتم إنشاء هذه القناة بالفعل عن طريق تسجيل معاملة مفتوحة في شكل رصيد مقفل في blockchain الرئيسي للبيتكوين. يمكن للمستخدمين إرسال Bitcoin المقفلة إلى الجانب الآخر من القناة في العديد من المعاملات التي يريدونها على شبكة Lightning.

بعد الانتهاء من المعاملات ، يقوم المرسل والمتلقي بإغلاق القناة والتسوية. عندما يتم إغلاق القناة ، يتم إرسال معاملة التسوية إلى blockchain الرئيسية ، مما يجعل المعاملة التي تم إجراؤها في الأصل على blockchain الرئيسي Bitcoin نهائية ومغلقة.

الآن بعد أن حصلت على نظرة عامة حول كيفية عمل Lightning Network ، دعنا نشرح هجوم إغلاق القناة. يحدث هذا الهجوم عندما يرسل مستخدم ضار معاملة أو عدة معاملات لنفسه من خلال قناة تابعة لجهة خارجية ؛ لكن لا ترسل سلسلة المعاملات السرية. في مثل هذه الحالة ، سيتم تعليق المعاملة أو المعاملات التي يرسلها هذا المستخدم في قناة الدفع. سيؤدي ذلك إلى إكمال سعة القناة وإغلاق السيولة أو تراكم المعاملات غير المكتملة في تلك القناة. يشبه هجوم حظر القناة رفض الخدمة أو هجوم DDoS.

يمكن إجراء تشويش القناة بطريقتين:

1. مقدار التشويش: في هذه الطريقة ، يقوم المهاجم بتأمين جزء كبير من سعة القناة المستهدفة. تجدر الإشارة إلى أن كل قناة تم إنشاؤها في شبكة Lightning يمكنها نقل كمية معينة من Bitcoin ، والتي نسميها سعة القناة. في هذا الهجوم ، يرسل المهاجم معاملة غير مكتملة بأقصى سعة قابلة للمعالجة في القناة ، مما يتسبب في ملء السعة وإغلاقها.

2. فتحة التشويش: لكل قناة حد لعدد المعاملات غير المكتملة بالإضافة إلى الحد الأقصى لمقدار عملات البيتكوين المرسلة. في تعدد الحظر ، يرسل المهاجم عددًا كبيرًا من المعاملات غير المكتملة لملء حد المدفوعات المعلقة. يمكن أن تحتوي كل قناة على 483 معاملة معلقة فقط في كل اتجاه ، وهذا يرجع تقنيًا إلى حد Bitcoin لعدد المعاملات. عندما يصل عدد المعاملات المعلقة إلى الحد الأقصى ، لم تعد هذه القناة قادرة على معالجة المزيد من المعاملات.

كلا النوعين من هجمات التشويش على القنوات يغلقان القناة المستهدفة ؛ لكن العملية حظر الرقم عادة ما تكلف أقل من الحجب السعوي. يحتاج المهاجم إلى رصيد من عملات البيتكوين لكلا النوعين من الهجمات ؛ لكن عددًا كبيرًا من المعاملات ذات الحجم المنخفض أرخص بالنسبة له من المعاملات ذات الأبعاد المساوية لسعة القناة بأكملها.

السببإلما هو التشويش على القناة؟

يمكن أن يكون للمهاجمين أسباب مختلفة لتنفيذ هجوم حجب القنوات. أحد هذه الأسباب هو الهجوم على شبكة البيتكوين نفسها. يمكن للمهاجم الذي لديه مثل هذا الدافع أن يحظر جميع قنوات الشبكة بهذا النوع من الهجوم وأن يتسبب في تعطيل جزء كبير من الشبكة. مثل هذا الهجوم الضخم يتطلب الكثير من رأس المال. ولكن بالنظر إلى أن شبكة Bitcoin تنمو وتصبح بديلاً للأنظمة المالية الحكومية ، فلا ينبغي الاستهانة بها كاحتمال.

يمكن تشكيل دافع آخر لتنفيذ هجوم حجب القنوات بين المتاجر المتنافسة. تعد شبكة Lightning Network واحدة من أكثر أدوات الدفع استخدامًا في المتاجر ، وتستخدمها الآن العديد من المتاجر حول العالم. قد يقوم أحد المتاجر بتنظيم قناة تشويش ضده للقضاء على منافسه. يمكن أن يتسبب هذا في دفع رسوم باهظة لهذا المتجر ، ومن خلال حظر قناة الدفع ، يمكنه توجيه عملائه إلى متجر منافس.

قد يكون مشغلو عقدة شبكة Lightning أيضًا من قناة التشويش تستخدم ضد بعضها البعض. قد يستهدف أحد مشغلي العقدة المنافس بتشويش القناة من أجل منع قنوات الاتصال الخاصة بالعقدة المنافسة ذات التوصيلات المماثلة من أجل الإضرار بمصداقيتها. من خلال القيام بذلك ، تقوم اتصالات تلك العقدة بإعادة توجيه معاملاتها إلى عقدة المهاجم.

لماذا يعتبر هجوم حظر القنوات مهمًا جدًا لشبكة Lightning؟

إمكانية هجوم حجب الرقم يعتمد ذلك على قنوات شبكة Lightning وبعض القيود الفنية للشبكة ؛ لذلك ، يمكن القول أن أحد الحلول لإزالة مخاطر هجوم التشويش هو إزالة المشاكل التقنية للبروتوكول والقيود الحالية.

من خلال إجراء تغييرات على بروتوكول شبكة Lightning ، يمكن زيادة حد المعاملات المعلقة. للقيام بذلك ، يمكن تعديل هيكل المعاملات على السلسلة الخاصة بشبكة Lightning Network لاستيعاب المزيد من المعاملات ، أو يمكن تعديل blockchain Bitcoin نفسه لدعم المزيد من الإدخالات للمعاملات المتعلقة بشبكة Lightning Network.

تعد إمكانية التشويش على القناة بمثابة دعوة إيقاظ لمحبي البيتكوين. يتوقع الكثيرون تعطل Bitcoin أو على الأقل التسبب في ضرر قصير المدى لها ، ويمكن أن يتم ذلك من خلال نقاط الضعف في شبكة Lightning. بالطبع ، يجب ألا ننسى أن هذه الشبكة لا يزال لديها مجال للتحسين والمزيد من التجربة والخطأ. مع زيادة معرفتنا بقضايا الأمان وقابلية التوسع ، يستمر بروتوكول Lightning في النضج ويصبح أكثر قوة.

كيفية منع هجمات حجب القنوات؟

أحد العوامل التي تقلل من الدافع للهجوم هو التكلفة المالية وتكلفة الفرصة البديلة المرتبطة بالعوامل الخارجية. كل هجوم له تكلفة ويهاجم المهاجم إذا كانت الفائدة أكبر من التكلفة. التكلفة الأكثر وضوحًا لهجوم إغلاق القناة للمهاجم هي أنه يجب أن يكون لديه بعض عملات البيتكوين ودفع رسوم معاملات (معاملة فتح القناة ومعاملة إغلاق القناة) على Bitcoin blockchain.

مسألة التكلفة في عملية حجب الرقم ليست مهمة جدا ؛ لأنه يمكن إجراء 483 معاملة بالحد الأدنى من عملة البيتكوين المطلوبة لكل معاملة. على سبيل المثال ، إذا اعتبرنا أن كل معاملة هي 10 ساتوشي ، فإن التكلفة الإجمالية ستكون 48300 ساتوشي (0.000483 بيتكوين) ، وهو مبلغ صغير. ومع ذلك ، لحجب السعة التي تكون فيها السعة الكاملة لقناة واحدة أو في حالة التوسيع ، يجب حظر قدرة العديد من القنوات ، والمطلوب تكلفة كبيرة ، وهذا في حد ذاته يمكن أن يقلل من الدافع للهجوم. بالطبع ، إذا كان لدى المهاجم دافع جاد ، فإن قضية التكلفة لن تكون ذات أهمية كبيرة.

من أجل منع هجمات حجب القنوات ، هناك حلول تتطلب تغييرات في بروتوكول شبكة Lightning أو Bitcoin blockchain. أحد الحلول هو زيادة الحد الأقصى لعدد المعاملات المعلقة لكل قناة. في هذه الحالة ، تزداد تكلفة هجوم التشويش على القناة للمهاجم ؛ لأنه يتعين عليه إرسال المزيد من المعاملات. ومع ذلك ، فإن هذا الحل لا يلغي إمكانية الهجوم ؛ بدلا من ذلك ، يجعلها أقل.

حل آخر مقترح هو النظر في نوعين من الحدود لعدد المعاملات المعلقة: واحد للمعاملات الصغيرة جدًا والآخر للمعاملات الأكبر. من المهم أن تتذكر أن كميات صغيرة جدًا من Bitcoin غير قابلة للتحويل في blockchain. يجب أن يكون مبلغ التحويل أكبر من رسوم المعاملات عبر الشبكة لتتمكن من خصم الرسوم منه. أصغر كمية قابلة للتحويل من البيتكوين تسمى Dust.

حد 483 معاملة ليس له معنى للمعاملات الأقل من غبار ؛ لأن هذا المقدار من البيتكوين غير قابل للتحويل على الإطلاق في الشبكة الرئيسية. وبالتالي ، يبدو من المعقول اعتبار هذا الحد فقط للمعاملات الأكبر من الغبار. إذا تم تطبيق مثل هذا القيد المزدوج ، فلن يعد من الممكن تتبع المعاملات الثقيلة مع عملية حجب الرقم وتم حظره من خلال عدد كبير من المعاملات غير المهمة ؛ وهذا يعني أن المهاجم يجب أن ينتج ما لا يقل عن 483 معاملة بكمية كبيرة لمنع المعاملات الكبيرة. يزيد هذا القيد من تكلفة هجوم إغلاق القناة. ومع ذلك ، لا يؤثر هذا الحل بشكل كبير على عملية حظر السعة.

اقترح أنطوان ريارد وجليب نومينكو أيضًا فرض رسوم المعاملات بناءً على الوقت الذي تستغرقه المعاملة حتى تكتمل. بمعنى آخر ، يتم تحديد الوحدات الزمنية للفاصل الزمني بين إرسال المعاملة وإتمامها ويتم تحديد رسوم لكل وحدة زمنية. وبالتالي ، كلما طال تعليق المعاملة ، زادت الرسوم المفروضة على مرسل المعاملة. هذا يجعل المعاملات المعلقة مكلفة بالنسبة للمستخدم.

حل آخر لمنع الهجمات هو إغلاق قناة الامتداد المخصصة للعقد. العقد ، عن طريق تثبيت هذا الامتداد على برامجها ، تحد من عدد المعاملات العابرة وتمنع التدفق الهائل للمعاملات. تسمح هذه المكونات الإضافية أيضًا للعقد بزيادة عدد المعاملات لعقدها الموثوقة.

استنتاج

تعد شبكة Lightning أحد الحلول المهمة لقابلية تطوير Bitcoin ، والتي يتم وضعها كطبقة ثانية على blockchain هذا. يواجه البرق مخاطر ، أحدها احتمال هجمات التشويش على القنوات. في هذه المقالة ، قمنا بفحص هذا النوع من الهجمات وشرحنا كيف يتم ذلك وأنواعه. كما قمنا بمراجعة الحلول المقترحة للوقاية منها.

كما قلنا ، هناك نوعان من الحلول لمنع هجوم إغلاق القناة ، أحدهما مرتبط بتعديل بروتوكول Lightning والآخر بتعديل بروتوكول Bitcoin blockchain الرئيسي. على الرغم من أن هذه الحلول تشكل عقبة في طريق المهاجمين الذين ينوون مهاجمة التشويش ويجعلون من الصعب تنفيذ هذا الهجوم ، إلا أنه من المستحيل القضاء تمامًا على مخاطر هذا الهجوم مع الحفاظ على الطبيعة غير المصرح بها لشبكة Lightning.

وتجدر الإشارة إلى أن الحلول لمنع تشويش القنوات محدودة ؛ ولكن يمكن استخدام هذه الطرق القليلة على بروتوكول هذه الشبكة والعقد. بالطبع ، تتطلب الحلول الأساسية مزيدًا من البحث وقضايا أوسع. يجب أن نرى كيف سيحاول مجتمع Bitcoin وشبكة Lightning حل هذه المشكلة حتى تستمر هذه العملة الرقمية في النمو والتوسع.