Атаки воспроизведения: объяснение

Атака воспроизведения — это когда злоумышленник перехватывает и дублирует действительную передачу данных в сети. Такая атака может обходить меры безопасности и получать доступ к информации в защищённых сетях. Блокчейн-реестры особенно уязвимы к такого рода атакам. Тем не менее существуют надёжные решения для предотвращения атак воспроизведения, например, сильная защита от повторов и опция opt-in для защиты от повторов. Используя эти методы, атакующие не смогут повторно воспроизвести транзакции после хард-форка, обеспечивая надёжную оборону против атак воспроизведения.

Основы

Перехват и повторение действительной передачи данных в сети известно как атака воспроизведения или playback-атака. В этом типе кибератаки злоумышленник захватывает и дублирует исходные данные, которые часто отправляет авторизованный пользователь. Протоколы безопасности сети затем воспринимают дублированную передачу данных как легитимную из‑за её идентичности. С помощью этого метода атакующие могут повторно использовать перехваченные сообщения без их расшифровки, так как они повторяются точно в оригинальном виде.

Применение атаки воспроизведения

Хакеры могут использовать атаки воспроизведения, чтобы обходить меры безопасности и получать доступ к информации в защищённой сети, применяя кажущиеся действительными учётные данные. Кроме того, злоумышленники могут обмануть финансовые учреждения, заставив их повторить транзакции, что позволит напрямую снять деньги с чужих счетов. В атаке «вырезать‑вставить» хакеры комбинируют части зашифрованных сообщений и отправляют полученный шифротекст в сеть, чтобы получить полезную информацию.

Несмотря на опасность, атаки воспроизведения имеют и свои ограничения. Атакующие не могут изменять передаваемые данные, так как в этом случае сеть отвергнет сообщение. Поэтому атака ограничивается повторением предыдущих действий. Атаки воспроизведения относительно легко предотвратить. Добавление метки времени к передаче данных помогает отразить простые попытки повтора. Серверы также могут ограничивать число повторных сообщений, кэшируя их и блокируя доступ после определённого количества попыток.

Атаки воспроизведения в криптовалютах

Хотя атаки воспроизведения не уникальны для криптовалют, они особенно актуальны для транзакций и реестров блокчейна. Блокчейн-реестры проходят изменения протокола или обновления, известные как хард-форки, в результате которых существующий реестр делится на два. Один работает на устаревшей версии ПО, другой — на обновлённой. Некоторые хард-форки улучшают реестр, а другие создают новые криптовалюты. Bitcoin Cash, который отделился от основной цепочки Bitcoin 1 августа 2017 года, — известный пример последнего.

После хард-форка злоумышленники могут применять атаки воспроизведения к реестрам блокчейна. Транзакции, обработанные в одном реестре с действительным кошельком до хард-форка, будут также действительны в другом реестре. Это даёт возможность атакующему воспроизвести транзакцию и мошеннически перевести те же единицы криптовалюты на свой счёт повторно. Однако пользователи, которые подключились к блокчейну уже после хард-форка, не уязвимы, поскольку их кошельки не входят в общую историю разделённых реестров.

Защита блокчейнов от атак воспроизведения

Существуют меры для предотвращения атак воспроизведения на разделённых реестрах блокчейна, которые можно разделить на два типа защиты: сильная защита от повторов и опциональная (opt-in) защита от повторов. Сильная защита включает автоматическое добавление специального маркера в новый реестр после хард-форка, чтобы гарантировать, что транзакции не будут действительны в устаревшем реестре, и наоборот. Этот метод применялся при отделении Bitcoin Cash от Bitcoin.

Опциональная защита (opt-in) требует от пользователей вручную модифицировать свои транзакции, чтобы предотвратить повтор. Она может быть полезна для обновлений основной цепочки криптовалюты, а не для полного разделения.

Отдельные пользователи также могут защитить себя, заблокировав монеты от перевода до тех пор, пока реестр не достигнет определённого числа блоков. Этот метод предотвращает валидацию любых повторных транзакций с этими единицами монет сетью. Однако такая функция доступна не во всех кошельках или реестрах.

Заключение

В контексте сетевой безопасности атаки воспроизведения представляют серьёзную угрозу. Они способны обходить протоколы шифрования, делая атаки эффективными даже против наиболее защищённых систем. В результате реестры блокчейна, которые подвергаются хард‑форкам для обновлений или разделений, особенно восприимчивы к такого рода атакам. К счастью, существуют надёжные решения. Реализация сильной защиты от повторов, которая добавляет специальный маркер в новый реестр, созданный после хард‑форка, гарантирует, что транзакции, проведённые в новом реестре, не будут действительны в устаревшем, и наоборот. При такой защите атакующие не смогут воспроизвести транзакции после хард‑форка, что обеспечивает надёжную оборону против атак воспроизведения.