比如，上次文章中提及的DDOS攻擊就是對(duì)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的一大威脅。除此之外，今天要說(shuō)的“女巫攻擊”則是對(duì)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的另一大威脅。

什么是“女巫攻擊”？

所謂“女巫攻擊”，簡(jiǎn)而言之就是一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)偽裝成多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入P2P網(wǎng)絡(luò)中，從而達(dá)到控制網(wǎng)絡(luò)的目的。如果還不能理解“女巫攻擊”的原理，那么請(qǐng)想像這樣一個(gè)場(chǎng)景：某個(gè)網(wǎng)絡(luò)論壇發(fā)起了一個(gè)選舉投票，你利用自己的賬號(hào)給你看好的人投了一票，但是因?yàn)槟銦o(wú)法控制其他投票的人會(huì)選誰(shuí)，所以最終結(jié)果是無(wú)法確定的。

于是，為了確保自己選的人能夠成功當(dāng)選，一般人會(huì)選擇怎么做？沒(méi)錯(cuò)，刷票！最簡(jiǎn)單的刷票方式就是自己去注冊(cè)大量論壇賬號(hào)，為自己看好的人去投票。這其實(shí)就是“女巫攻擊”的原理，盡管每個(gè)賬號(hào)顯示的信息都不同，但背后對(duì)應(yīng)的控制者都是同一個(gè)人，而這個(gè)實(shí)際控制者就是所謂的“女巫”。

“女巫攻擊”這個(gè)名字來(lái)源于小說(shuō)《女巫（Sybil）》改編的同名電影。電影講述的是一個(gè)化名SybilDorsett的女人心理治療的故事。她被診斷為分離性身份認(rèn)同障礙，兼具16種人格，高度精分一枚。

如果區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中也存在一個(gè)如此“高度精分”的惡意節(jié)點(diǎn)，那么同一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)偽造ID具有多重身份，就如電影里的女主角可以分裂出16個(gè)身份，其實(shí)真實(shí)的惡意節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)比電影女主角還能分。于是，原來(lái)需要備份到多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)被欺騙地備份到了同一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)（該惡意節(jié)點(diǎn)偽裝成多重身份），這時(shí)候該惡意節(jié)點(diǎn)就會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)量達(dá)到一定程度后甚至可以輕易控制網(wǎng)絡(luò)，這就是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的“女巫攻擊”。

在區(qū)塊鏈、加密貨幣領(lǐng)域中，女巫攻擊為什么如此重要？因?yàn)橛袆e于一般論壇上的帶帶風(fēng)向，在區(qū)塊鏈中，如果攻擊者創(chuàng)建了足夠數(shù)量的假身分，他可以用多數(shù)票壓倒其他真實(shí)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而控制區(qū)塊，阻止其他用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)，如果他想要獲取加密貨幣，便可以輕易地更改交易，或防止交易被確認(rèn)，輕松實(shí)現(xiàn)“雙花”。

特別是在中心化的聯(lián)盟鏈當(dāng)中，“女巫攻擊”問(wèn)題更為棘手。因?yàn)槁?lián)盟鏈為了提高共識(shí)效率，將節(jié)點(diǎn)數(shù)減少在一定范圍內(nèi)。就相當(dāng)于把共識(shí)機(jī)制變簡(jiǎn)單了，于是攻擊也變得簡(jiǎn)單了。所以，“女巫攻擊”便成了所有區(qū)塊鏈項(xiàng)目研究中，最先要解決的問(wèn)題。

如何防范“女巫攻擊”？

既然“女巫攻擊”的特點(diǎn)是利用一個(gè)節(jié)點(diǎn)偽造多重身份信息進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，那么只要提高節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)的門(mén)檻，就能有效避免“女巫攻擊”。

首先，提高節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)門(mén)檻的有效方法之一就是身份驗(yàn)證。就好像乘坐火車(chē)、飛機(jī)需要檢票一樣，任何節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行身份驗(yàn)證后才能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。身份驗(yàn)證又可以分為去中心化的驗(yàn)證和中心化的驗(yàn)證，其中去中心化驗(yàn)證是指當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中已經(jīng)存在較長(zhǎng)時(shí)間或者信譽(yù)較高的多數(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行共同驗(yàn)證，并達(dá)成共識(shí)。中心化的身份驗(yàn)證就是通過(guò)可靠的第三方節(jié)點(diǎn)對(duì)每一個(gè)新加入的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份驗(yàn)證，從而保證網(wǎng)絡(luò)免受“女巫攻擊”。

另一種防范“女巫攻擊”的方法是提高惡意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“女巫攻擊”的成本。在區(qū)塊鏈的世界里，這種解決方法通常通過(guò)各種“共識(shí)機(jī)制”來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)的工作量證明（PoW）、股權(quán)證明（PoS）等共識(shí)機(jī)制，都是為了解決這樣的問(wèn)題而產(chǎn)生的。原理上，它是為了增加攻擊的成本，讓攻擊行為變得無(wú)利可圖。

舉例來(lái)說(shuō)，比特幣使用的是工作量證明機(jī)制（PoW），也就是你必須去計(jì)算區(qū)塊的加密哈希（HASH），解開(kāi)謎題才能擁有產(chǎn)生區(qū)塊的權(quán)力。如果想進(jìn)行“女巫攻擊”，去計(jì)算HASH（也就是挖礦）所花費(fèi)的電力、設(shè)備等成本將會(huì)相當(dāng)高昂。這就在一定程度上防止了“女巫攻擊”。

此外，還可以通過(guò)一種叫做“特征向量”的方法來(lái)防范“女巫攻擊”。所謂“特征向量”的方法就是限制具有某一特征的IP節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量。但是，這種方法很有可能造成誤殺，因?yàn)椴⒎莵?lái)自同一個(gè)IP段的節(jié)點(diǎn)也可能是惡意節(jié)點(diǎn)。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，盡管可以通過(guò)這種特征向量來(lái)區(qū)分這個(gè)節(jié)點(diǎn)是不是偽造的節(jié)點(diǎn)，但是這種方式只能有效減少攻擊，并不能完全避免攻擊。所以可能還需要一種更加準(zhǔn)確的方式去分析一個(gè)節(jié)點(diǎn)的行為，區(qū)分一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

寫(xiě)在最后

一般“女巫攻擊”都是以低成本獲取高收益，而且通常會(huì)結(jié)合其他攻擊手段同時(shí)進(jìn)行。盡管以上的各種防御方法有一定效果，但近年來(lái)還是發(fā)生了很多次黑客成功發(fā)起攻擊的例子，各類(lèi)專(zhuān)家目前仍非常努力研究著各種機(jī)制，但目前還沒(méi)有人設(shè)計(jì)出絕對(duì)完善的解決方案。

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